ЖУРНАЛ «СТА» №4/2004

ОБ ЗО Р / АППА РАТ НЫ Е С Р Е Д С Т В А 8 правленного электромагнитного излу- чения является более дешёвой в реали- зации альтернативой бесконтактному микроволновому (радарному) методу и имеет определённые преимущества пе- ред другими методами измерения уров- ня, такими, например, как ёмкостный. C РАВНЕНИЕ БЕСКОНТАКТНОГО РАДАРНОГО МЕТОДА И МЕТОДА НАПРАВЛЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Энергетика сигнала Дополнительно к проблемам, кото- рые создаются паразитными сигналами, возникающими при отражении излучае- мого сигнала от стенок и элементов внутренней конструкции резервуара, бесконтактные радарные уровнемеры оказываются весьма чувствительными к изменениям условий работы, таким как налипание продукта на стенки резервуа- ра, образование пены или конденсата, возникновение турбулентности. Анало- гичные проблемы существуют и для ультразвуковых уровнемеров с той лишь разницей, что здесь необходимо учиты- вать и те факторы, которые влияют на скорость распространения звука. Каза- лось бы, что соотношение сигнал/шум может быть улучшено увеличением мощности излучаемого сигнала, но не всё так просто. Энергетический ресурс устройств, запитываемых через инфор- мационный канал, ограничен. Вместе с тем бесконтактные уровнемеры тратят много энергии для обеспечения широ- кой диаграммы направленности излуче- ния. Микроволновые контактные уров- немеры с направленным излучением ис- пользуют энергию значительно эффек- тивнее, фокусируя её вдоль волновода, что позволяет достичь требуемого соот- ношения сигнал/шум даже в условиях ограничения потребляемой энергии. Время отклика В бесконтактных радарных и ультра- звуковых уровнемерах селекция полез- ного сигнала на фоне паразитных отра- жений производится с использованием нечёткой логики. Необходимая обра- ботка сигнала увеличивает время откли- ка (время транспортного запаздывания показаний датчика – интервал времени от начала изменения измеряемой вели- чины до момента появления этого из- менения на выходе прибора) и снижает скорость обновления данных (макси- мально возможную частоту измерений). Микроволновый контактный уровне- мер с направленным излучением может проводить до 10 измерений в секунду без необходимости в дополнительной фильтрации сигнала; соответственно, и скорость обновления данных у него мо- жет быть выше. Работа с диэлектриками Бесконтактные радарные уровнеме- ры плохо работают со средами с низкой диэлектрической проницаемостью, так как в этом случае основная составляю- щая сигнала рассеивается в диэлектри- ческой среде и лишь меньшая его со- ставляющая отражается от границы сред. Для бесконтактных уровнемеров, излучающих через воздух, эта пробле- ма усугубляется тем, что существенное ослабление сигнала происходит уже при его переходе в воздушную среду изза значительного увеличения импе- данса канала передачи. В контактных уровнемерах с направ- ленным излучением стержень зонда помещён в трубу из нержавеющей ста- ли, действующую подобно противове- су антенны и применяемую для улуч- шения канала передачи электромаг- нитной энергии. Стержень с трубой образуют цельную коаксиальную кон- СТА 4/2004 www.cta.ru СРЕДСТВА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ Доступны взрывозащищённые варианты исполнения #124 Наивысшая безопасность Точное измерение Закажите БЕСПЛАТНО каталог Pepperl+Fuchs на CD-ROM по факсу: (095) 234-0640 или на сайте: www.prosoft.ru ДИСКРЕТНЫЕ И АНАЛОГОВЫЕ ДАТЧИКИ С РАЗЛИЧНЫМ ПРИНЦИПОМ ДЕЙСТВИЯ: ● индуктивные и ёмкостные ● магнитные ● ультразвуковые ● фотоэлектрические ШИФРАТОРЫ ПРИРАЩЕНИЙ И АБСОЛЮТНЫЕ ПОВОРОТНЫЕ ШИФРАТОРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ И УПРАВЛЯЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ AS-ИНТЕРФЕЙС