Apa perbedaan antara alat pengukur ketinggian ultrasonik dan alat pengukur ketinggian radar?

Level merupakan salah satu parameter target penting dalam pemantauan proses industri. Dalam pengukuran level kontinu berbagai tangki, silo, kolam, dan lain-lain, sulit untuk mendapatkan instrumen pengukur level yang dapat memenuhi semua kondisi kerja karena beragamnya kondisi lapangan.

Di antara berbagai jenis alat ukur, pengukur ketinggian radar dan ultrasonik banyak digunakan dalam instrumen pengukuran non-kontak. Jadi, apa perbedaan antara pengukur ketinggian radar dan pengukur ketinggian ultrasonik? Apa prinsip kerja kedua jenis pengukuran ini? Apa saja keunggulan pengukur ketinggian radar dan pengukur ketinggian ultrasonik?

Pertama, alat pengukur level ultrasonik.

Secara umum kita menyebut gelombang suara dengan frekuensi lebih dari 20 kHz sebagai gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah jenis gelombang mekanik, yaitu getaran mekanik dalam medium elastis dalam proses perambatan. Gelombang ini dicirikan oleh frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, dan arah yang baik, serta dapat menjadi sinar dan merambat secara terarah.

Peredaman ultrasonik dalam cairan dan padatan sangat kecil, sehingga kemampuan penetrasinya kuat, terutama pada padatan buram yang ringan, ultrasonik dapat menembus hingga puluhan meter, dan jika bertemu dengan pengotor atau antarmuka akan terjadi pantulan yang signifikan, pengukuran level ultrasonik memanfaatkan fitur ini.

Dalam teknologi deteksi ultrasonik, apa pun jenis instrumen ultrasoniknya, perlu untuk mengubah energi listrik menjadi emisi ultrasonik, dan kemudian menerimanya kembali sebagai sinyal listrik. Perangkat yang menyelesaikan fungsi ini disebut transduser ultrasonik, juga dikenal sebagai probe.

Saat beroperasi, transduser ultrasonik ditempatkan di atas objek yang diukur dan memancarkan gelombang ultrasonik ke bawah. Gelombang ultrasonik melewati medium udara, dipantulkan kembali ketika mengenai permukaan objek yang diukur, dan diterima oleh transduser serta diubah menjadi sinyal listrik. Setelah mendeteksi sinyal ini, bagian deteksi elektronik mengubahnya menjadi sinyal level untuk ditampilkan dan dikeluarkan.

Dua, pengukur ketinggian radar

Cara kerja pengukur ketinggian radar sama dengan pengukur ketinggian ultrasonik, dan pengukur ketinggian radar juga menggunakan mode kerja transmisi – refleksi – penerimaan. Perbedaannya adalah pengukuran pengukur ketinggian ultrasonik radar terutama bergantung pada transduser ultrasonik, sedangkan pengukur ketinggian radar bergantung pada kepala frekuensi tinggi dan antena.

Pengukur level ultrasonik menggunakan gelombang mekanik, sedangkan pengukur level radar menggunakan gelombang elektromagnetik frekuensi ultra tinggi (beberapa G hingga puluhan G Hertz). Gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan cahaya, dan waktu tempuhnya dapat diubah menjadi sinyal level oleh komponen elektronik.

Jenis pengukur ketinggian radar umum lainnya adalah pengukur ketinggian radar gelombang terpandu.

Pengukur ketinggian radar gelombang terpandu adalah pengukur ketinggian radar yang didasarkan pada prinsip reflektometri domain waktu (TDR). Pulsa elektromagnetik pengukur ketinggian radar merambat sepanjang kabel baja atau probe dengan kecepatan cahaya. Ketika mengenai permukaan medium yang diukur, sebagian pulsa pengukur ketinggian radar dipantulkan untuk membentuk gema dan kembali ke perangkat peluncur pulsa melalui jalur yang sama. Jarak antara pemancar dan permukaan medium yang diukur sebanding dengan waktu perambatan pulsa di mana ketinggian permukaan cairan dihitung.

Ketiga, kelebihan dan kekurangan radar dan alat pengukur ketinggian ultrasonik.

1. Akurasi ultrasonik tidak sebaik radar;

2. Karena adanya hubungan antara frekuensi dan ukuran antena, alat pengukur level radar dengan frekuensi lebih tinggi berukuran lebih kecil dan lebih mudah dipasang;

3. Karena frekuensi radar lebih tinggi, panjang gelombang lebih pendek, dan terjadi pantulan yang lebih baik pada permukaan padat yang miring;

4. Area buta pengukuran radar lebih kecil daripada ultrasonik;

5. Karena frekuensi radar yang lebih tinggi, sudut pancaran radar kecil, energi terkonsentrasi, dan kemampuan gema meningkat sekaligus bermanfaat untuk menghindari interferensi;

6. Dibandingkan dengan alat pengukur level ultrasonik yang menggunakan gelombang mekanik, radar pada dasarnya tidak terpengaruh oleh vakum, uap air di udara, debu (kecuali grafit, ferroalloy, dan debu dielektrik tinggi lainnya), perubahan suhu dan tekanan;