«Ցածր դիէլեկտրական հաստատուն հեղուկի չափում, հարմար չէ ռադարների մակարդակի չափիչի համար»: Ակամայից մենք սա անընդհատ լսում ենք։ Իրականում, երբ ես առաջին անգամ մտա ոլորտ, ես նույնպես այդպես էի մտածում: Երկար ժամանակ և ավելին հասկանալուց հետո հասկացա, որ այս հայտարարությունը մի քիչ միակողմանի է։ Եկեք մանրամասն քննարկենք:
ինչ է դիէլեկտրական հաստատունը?
Դիէլեկտրական հաստատունը հիմնական պարամետրն է, որն արտացոլում է պիեզոէլեկտրական խելացի նյութի դիէլեկտրիկի դիէլեկտրական հատկությունները կամ բևեռացման հատկությունները էլեկտրաստատիկ դաշտի ազդեցության տակ: Սովորաբար նշվում է ε.
Պիեզոէլեկտրական տարրերի տարբեր կիրառություններ ունեն պիեզոէլեկտրական խելացի նյութերի դիէլեկտրական հաստատունի տարբեր պահանջներ:
Երբ պիեզոէլեկտրական խելացի նյութի ձևն ու չափը որոշակի են: ε դիէլեկտրական հաստատունը որոշվում է պիեզոէլեկտրական խելացի նյութի ներքին հզորության CP-ի չափման միջոցով:
Սովորաբար օգտագործվող դիէլեկտրական հաստատուն աղյուսակ
| գազ | ջերմաստիճան (℃) | Հարաբերական դիէլեկտրական հաստատուն | հեղուկ | ջերմաստիճան (℃) | Հարաբերական դիէլեկտրական հաստատուն |
| ջրի գոլորշի | 140 ~ 150 | 1.00785 | պինդ ամոնիակ | 90 - | 4.01 |
| գազային բրոմ | 180 | 1.0128 | պինդ քացախաթթու | 2 | 4.1 |
| հելիում | 0 | 1 | պարաֆին | -5 | 2.0 ~ 2.1 |
| ջրածինը | 0 | 1.00026 | պոլիստիրոլ | 20 | 24 ~ 2.6 |
| թթվածին | 0 | 1.00051 | անլար ճենապակյա | 16 | 6 ~ 6.5 |
| բորակածին | 0 | 1.00058 | UHF ճենապակյա | 7 ~ 8.5 | |
| Արգոն | 0 | 1.00056 | բարիումի երկօքսիդ | 106 | |
| գազային սնդիկ | 400 | 1.00074 | ռետին | 2 ~ 3 | |
| օդային | 0 | 1 | կոշտ ռետին | 4.3 | |
| ջրածնի սուլֆիդ | 0 | 1.004 | Թուղթ | 2.5 | |
| վակուում | 20 | 1 | չոր ավազ | 2.5 | |
| Եթեր | 0 | 4.335 | 15% ջրի թաց ավազ | 9 | |
| հեղուկ ածխածնի երկօքսիդ | 20 | 1.585 | փայտ | 2 ~ 8 | |
| մեթանոլ | 20 | 33.7 | սաթ | 2.8 | |
| Էթանոլը | 16.3 | 25.7 | սառույց | 2.8 | |
| ջրի գոլորշի | 14 | 81.5 | հրետակ | 3 ~ 4 | |
| հեղուկ ամոնիակ | 270.8 - | 16.2 | Cellելյուլոիդ | 3.3 | |
| հեղուկ հելիում | 253 - | 1.058 | Ապակի | 4 ~ 11 | |
| հեղուկ ջրածին | 182 - | 1.22 | Դեղին ֆոսֆոր | 4.1 | |
| հեղուկ թթվածին | 185 - | 1.465 | ծծումբ | 4.2 | |
| հեղուկ ազոտ | 0 | 2.28 | ածխածին (ադամանդ) | 5.5`16.5 | |
| հեղուկ քլոր | 20 | 1.9 | Միկա | 6 ~ 8 | |
| կերոսին | 20 | 2 ~ 4 | գրանիտ | 7 ~ 9 | |
| տեռեպտին | 2.2 | մարմար | 8.3 | ||
| բենզին | 2.283 | աղ | 6.2 | ||
| ներկել | 3.5 | Բերիլիումի օքսիդ | 7.5 | ||
| glycerin | 45.8 |
Սովորական հեղուկների դիէլեկտրական հաստատունները
Սովորական լուծիչների հարաբերական թույլատրելիությունը սենյակային ջերմաստիճանում է, իսկ փորձարկման հաճախականությունը 1 ԿՀց է:
- H2O (ջուր) 78.5
- HCOOH (մորթաթթու) 58.5
- HCON (CH3) 2 (N,N-դիմեթիլֆորմամիդ) 36.7
- CH3OH (մեթանոլ) 32.7
- C2H5OH (էթանոլ) 24.5
- CH3COCH3 (ացետոն) 20.7
- n-C6H13OH (n-հեքսանոլ) 13.3
- CH3COOH (քացախաթթու կամ քացախաթթու) 6.15
- C6H6 (բենզոլ) 2.28
- CCl4 (ածխածնի տետրաքլորիդ) 2.24
- n-C6H14 (n-հեքսան) 1.88
- n-C4H10 (թիվ 4 լուծիչ) 1.78
Ընդլայնված ընթերցում. Ոչ կոնտակտային մակարդակի չափում
Դիէլեկտրիկ կոնստանտի ազդեցությունը ղեկավարվող ալիքի ռադարի մակարդակի հաշվիչի վրա
Գործընթացի պայմանների տեսանկյունից, չափվող միջավայրի դիէլեկտրական հաստատունը շատ կարևոր դեր է խաղում ուղղորդվող ալիքի ռադարի չափման մեջ՝ որպես հայտնի պայման:
Ըստ դիէլեկտրական հաստատունի էլեկտրական հատկությունների՝ այն մոտավորապես բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ ոչ բևեռային նյութեր (εr<2.8), թույլ բևեռային նյութեր (2.8≤εr≤3.6), բևեռային նյութեր (εr>3.6):
Նավթաքիմիական գործարաններում հեղուկացված նավթային գազի, նավթի, բենզինի կամ այլ ածխաջրածինների և նավթաքիմիական արտադրանքի համար՝ 1.4≤εr≤4.0:
Ալկոհոլ, օրգանական լուծիչ, յուղ-ջուր խառնուրդ և այլն, 4.0≤εr≤10.0։
Հաղորդող հեղուկներ, ինչպիսիք են ջրային լուծույթները, նոսր թթուները և հիմքերը, εr>10.0.
Ուղղորդված ալիքի ռադարի մակարդակի հաշվիչը կարող է չափել գազ/հեղուկ, գազ/պինդ և հեղուկ/հեղուկ երկփուլ միջերեսները:
Իդեալական է հեղուկ/հեղուկ միջերեսները չափելու համար, ինչպիսիք են նավթ-ջուր միջերեսները:
Ընդլայնված ընթերցում. Յուղի-ջրի միջերեսի չափում-Magtech մագնիսական մակարդակի ցուցիչ
Ուղղորդված ալիքի ռադարի մակարդակի հաշվիչը արձակում է ցածր էներգիայի իմպուլսային միկրոալիքներ, որոնք լույսի արագությամբ ուղարկվում են զոնդ: Զոնդի և միջավայրի միջերեսում միկրոալիքային էներգիայի զգալի մասն արտացոլվում է զոնդի միջոցով դեպի հաղորդիչ՝ ստանալու առաջին արձագանքային ազդանշանը:
Իմպուլսների որոշակի տոկոսը կշարունակվի զոնդի միջով, անցնելով վերին ցածր դիէլեկտրական հաստատուն միջավայրի միջով, մինչև այն արտացոլվի ստորին միջին մակերեսի վրա, և հաղորդիչը ստանա երկրորդ արձագանքը:
Սահմանը չափելու համար վերին միջավայրի նվազագույն հաստությունը 10-20 սմ է, որպեսզի երկու հեղուկների արձագանքները տարբերվեն։ Վերին դիէլեկտրիկի առավելագույն հաստությունը կախված է նրա դիէլեկտրական հաստատունից:
Վերին շերտում հեղուկի դիէլեկտրական հաստատունը համեմատաբար ցածր է, և վերին շերտի և ստորին շերտի հեղուկի դիէլեկտրական հաստատունների տարբերությունը պահանջվում է 10-ից մեծ, իսկ վերին շերտի միջին εr<3, ստորին շերտը: միջին εr>20. Միայն այս կերպ կարելի է ձեռք բերել ակնհայտ արտացոլման էֆեկտ։ Ե՛վ մակարդակը, և՛ ինտերֆեյսը կարող են չափվել միաժամանակ:
Որքան փոքր է միջավայրի դիէլեկտրական հաստատունը, այնքան մեծ է արտացոլված ազդանշանի ամպլիտուդը: Ցածր դիէլեկտրական հաստատուն ունեցող միջավայրի համար (1.2≤εr≤2.5) ուղղորդվող ալիքի ռադարի մակարդակի չափիչը կարող է ընտրվել փոշի կամ ցնդող միջավայրի համար:
Որոշ նյութեր գազային փուլում խանգարում կամ կլանում են էլեկտրամագնիսական ալիքները, իսկ գազային փուլում կան նյութեր, որոնք թուլացնում են էլեկտրամագնիսական ալիքները։ Օրինակ՝ փոշի, փոշի (գրաֆիտ, երկաթի համաձուլվածք և այլն) բարձր հաղորդունակությամբ կամ ցնդող միջավայրեր։ Օրինակ, դիէլեկտրական հաստատունը հեղուկ ամոնիակ գտնվում է սենյակային ջերմաստիճանում 25℃։ Այն 14.9 է, որը հաղորդիչ միջավայր է և կարող է արդյունավետ չափվել:
Առաջադեմ առաջնորդվող ալիքի ռադարի մակարդակի չափիչը հատկապես հարմար է տարբեր փոշիների չափման համար: Եվ պտտվող պտույտների հետևանքով առաջացած թեք հեղուկի մակարդակներով հեղուկներ:
Քանի որ անդրադարձված ալիքը կախված չէ «հարթ» մակերևույթից՝ արձագանքն արտացոլելու համար, միկրոալիքային անվտանգ փոխանցումն ավելի քիչ է ազդում միջին մակերեսի վիճակի վրա: Խանգարված հեղուկ մակերեսի կամ փրփուրի ձևավորումը, ինչպես նաև տարբեր կոր մակերեսները կամ վառարանի ելքը չեն ազդի չափման վրա: Հետևաբար, առաջնորդվող ալիքի ռադարի մակարդակի հաշվիչը նաև լավ չափման էֆեկտ ունի տուրբուլենտ իրավիճակներում:
Չափման տիրույթի տեսանկյունից՝ ավելի բարձր դիէլեկտրական հաստատուն ունեցող միջավայրն ավելի լավ արտացոլման գործունակություն ունի և հարմար է ավելի երկար չափման միջակայքի համար: Ուղղորդված ալիքի ռադարի մակարդակի հաշվիչը ընդունում է երկու լարային հանգույցի սնուցման աղբյուր, 24 Վ (DC) կամ 220 Վ (AC) հեղուկ մակարդակի հաղորդիչ, ցածր էներգիայի սպառում և համապատասխանում է վերահսկման մակարդակի գործընթացի պահանջներին:
Ընդլայնված ընթերցում. Ցածր ծախսերի բոց մակարդակի սենսոր տանկի հեղուկի ծավալի մոնիտորինգի համար
Դիէլեկտրիկ կոնստանտի ազդեցությունը ռադարի մակարդակի հաշվիչի վրա
Ռադարի մակարդակի հաշվիչը ընդունում է փոխանցում-արտացոլում-ընդունում սկզբունքը: Radar Level Meter-ի ալեհավաքը էլեկտրամագնիսական ալիքներ է արձակում: Այս էլեկտրամագնիսական ալիքները արտացոլվում են չափված օբյեկտի մակերեսով, այնուհետև ստացվում են ալեհավաքով: Էլեկտրամագնիսական ալիքների արտանետումից մինչև ընդունման ժամանակը համաչափ է հեղուկի մակերեսի հեռավորությանը:
Ռադարի մակարդակի հաշվիչի չափման ժամանակ չափված միջավայրը պետք է ապահովի բավարար ռադարային արտացոլման ազդանշան: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է դիէլեկտրական հաստատունը, այնքան ավելի ուժեղ է արտացոլված ազդանշանը: Որքան հեռու է թիրախը, այնքան ավելի մեծ է պահանջվում արտացոլման ինտենսիվությունը: Ռադարային հաղորդիչին բավարար ազդանշան ստանալու համար:
Երբ Ռադարային ալիքը հասնում է հեղուկի մակարդակին մակերեսին և արտացոլվում է։ Ռադարային ալիքը կլանվի և կթուլանա: Երբ թուլացումը չափազանց շատ է, ռադարի մակարդակի չափիչը բավարար ազդանշան չի ստանա, ինչը հանգեցնում է ոչ ճշգրիտ չափումների: Սա չափված միջավայրի դիէլեկտրական հաստատունն է: Ռադարի մակարդակի չափիչի չափումների ազդեցությունները:
Այս տեսանկյունից դիէլեկտրական հաստատունը ազդում է Ռադարի մակարդակի չափման վրա: Այնուամենայնիվ, այս խնդիրը լավ լուծված է:
Ռադարի մակարդակի հաշվիչը կարող է նաև միջերեսային չափումներ կատարել, հատկապես նավթի և ջրի միջերեսների վրա:
Սկզբունք. Միջերեսը չափելիս զարկերակի այն մասը, որը չի արտացոլվում վերին արտադրանքի մակերեսին, կշարունակվի ներքև մինչև ստորին արտադրանքի մակերեսը, այնուհետև կարտացոլվի հետ:
Դիէլեկտրիկ հաստատունին ներկայացվող պահանջները, երբ Ռադարի մակարդակի հաշվիչը չափում է միջերեսը, հետևյալն են.
1) վերին արտադրանքի դիէլեկտրական հաստատունը պետք է հայտնի լինի և չպետք է փոխվի.
2) երկու արտադրատեսակների դիէլեկտրական հաստատունների միջև տարբերությունը պետք է լինի 6-ից մեծ.
(3) Հիմնականում օգտագործվում է նավթի-ջուր հեղուկի և ջրի/ջրի նման հեղուկի միջերեսում՝ վերին շերտի ցածր դիէլեկտրական հաստատունով (<3) և ստորին արտադրանքի ավելի բարձր դիէլեկտրական հաստատունով (>20):
Ընդլայնված ընթերցում. Ո՞րն է մակարդակի հաղորդիչի աշխատանքի սկզբունքը:
Հաճախ
Հարցրեց
հարցեր
Հարակից մակարդակի սենսորներ
Առնչվող մակարդակի չափման լուծումներ
Sino-Inst առաջարկում է ավելի քան 50 մակարդակի սենսորներ մակարդակի չափման համար: Դրանցից մոտ 30%-ը ռադարի մակարդակի հաշվիչներ են, 30%-ը՝ ուղղորդվող ալիքի ռադարի մակարդակի ցուցիչ, 40%-ը՝ այլ տանկի մակարդակի սենսորներ.
Լայն տեսականի հեղուկի մակարդակի հաշվիչներ տարբերակները հասանելի են ձեզ, ինչպիսիք են անվճար նմուշները, վճարովի նմուշները:
Sino-Inst Հեղուկի մակարդակի չափման գործիքների համաշխարհային ճանաչում ունեցող մատակարար և արտադրող է, որը գտնվում է Չինաստանում:
Պահանջելու Մեջբերում
1980 թվականին ծնված Վու Պենգը մեծ հարգանք վայելող և կայացած տղամարդ ինժեներ է, որն ունի մեծ փորձ ավտոմատացման ոլորտում: Ունենալով ավելի քան 20 տարվա արդյունաբերության փորձ՝ Վուն նշանակալի ներդրում է ունեցել ինչպես ակադեմիական, այնպես էլ ինժեներական նախագծերում:
Իր կարիերայի ընթացքում Վու Պենգը մասնակցել է բազմաթիվ ազգային և միջազգային ինժեներական նախագծերի: Նրա ամենահայտնի նախագծերից են նավթավերամշակման գործարանների համար խելացի կառավարման համակարգի մշակումը, նավթաքիմիական գործարանների բաշխված կառավարման նորագույն համակարգի նախագծումը և բնական գազի խողովակաշարերի կառավարման ալգորիթմների օպտիմալացումը: