I. Đặc điểm của máy đo mức bằng radar (không tiếp xúc)

1. Phương pháp đo không tiếp xúc với độ an toàn và vệ sinh tuyệt vời

• Không tiếp xúc trực tiếp với môi trường: Cảm biến không tiếp xúc vật lý với môi trường cần đo, loại bỏ nguy cơ ăn mòn, mài mòn, tích tụ vật liệu hoặc nhiễm bẩn do môi trường gây ra.
• Tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn vệ sinh: Lý tưởng cho các ngành công nghiệp có yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt như thực phẩm & đồ uống và dược phẩm (đáp ứng các tiêu chuẩn như FDA và 3-A), tránh các lo ngại về việc vật liệu cảm biến bị rơi vãi hoặc lây nhiễm chéo môi trường.

2. Lắp đặt linh hoạt và chi phí bảo trì thấp

• Lắp đặt dễ dàng: Thường được lắp đặt phía trên đỉnh các bể chứa, không cần đưa thiết bị vào bên trong môi trường chứa và không gây cản trở đến cấu trúc bên trong bể. Đặc biệt thích hợp cho việc nâng cấp các bể chứa hiện có hoặc các bể chứa quy mô lớn (không cần khoan hoặc sửa đổi bể).
• Ít cần bảo trì: Không có bộ phận chuyển động và không tiếp xúc với môi chất giúp giảm thiểu công việc bảo trì do tích tụ, tắc nghẽn hoặc hao mòn, kéo dài tuổi thọ sử dụng.

3. Có khả năng thích ứng với nhiều phương tiện truyền thông nhưng nhạy cảm với sự can thiệp của môi trường.

• Khả năng tương thích với nhiều loại môi chất: Có khả năng đo chất lỏng, các hạt rắn (ví dụ: hạt nhựa, ngũ cốc) và hỗn hợp sệt. Đặc biệt thích hợp cho các môi chất có độ nhớt cao (ví dụ: mật ong, nhựa), các chất ăn mòn mạnh (ví dụ: dung dịch axit/kiềm) hoặc các môi chất dễ bay hơi.
• Độ nhạy cảm với môi trường: Tín hiệu vi sóng dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như hơi nước, bụi, bọt và sương mù trong quá trình truyền dẫn, có thể làm suy yếu hoặc làm biến dạng tín hiệu phản xạ. Các thiết kế tần số cao (ví dụ: 26GHz, 80GHz), ăng-ten chuyên dụng (ví dụ: ăng-ten hình loa, ăng-ten parabol) hoặc công nghệ lọc tín hiệu được sử dụng để tăng cường khả năng chống nhiễu.

4. Phạm vi đo rộng, độ chính xác bị ảnh hưởng bởi hằng số điện môi.

• Phạm vi đo rộng: Các phạm vi đo thông thường đạt từ 0,1m đến 100m, một số mẫu còn có thể đo được các bể chứa siêu lớn hoặc các thùng chứa hở.
• Sự phụ thuộc vào hằng số điện môi: Hằng số điện môi (εᵣ) càng cao thì tín hiệu phản xạ càng mạnh (ví dụ: nước có εᵣ≈80 có phản xạ mạnh). Các môi trường có hằng số điện môi thấp (ví dụ: xăng có εᵣ≈2, khí dầu mỏ hóa lỏng có εᵣ≈1,5) tạo ra phản xạ yếu, có thể làm giảm độ chính xác của phép đo (được cải thiện bằng radar tần số cao hoặc ăng-ten nâng cao).

Hạn chế

• Khó đo các môi trường có hằng số điện môi rất thấp (εᵣ<1,5) và dễ bị nhiễu từ các tiếng vọng giả (ví dụ: phản xạ từ thành bể hoặc máy khuấy).
• Trong điều kiện khắc nghiệt với nhiều bụi, hơi nước hoặc bọt dày, cần có thêm các ăng-ten chống bụi/sương mù hoặc thiết bị làm sạch; nếu không, độ chính xác có thể giảm.

II. Đặc điểm của máy đo mức bằng radar dẫn sóng

1. Đo tiếp xúc với khả năng chống nhiễu mạnh mẽ

• Truyền tín hiệu theo hướng xác định: Sóng vi ba truyền dọc theo đầu dò dẫn hướng, tập trung năng lượng và giảm thiểu nhiễu từ các yếu tố môi trường như hơi nước, bụi, bọt hoặc nhiễu loạn. Tín hiệu phản xạ ổn định được duy trì ngay cả trong điều kiện bọt dày hoặc khuấy mạnh.
• Thích hợp cho các điều kiện phức tạp: Đặc biệt hiệu quả đối với các môi trường có độ nhớt cao (ví dụ: thùng lên men bia, chất tẩy rửa), môi trường có các hạt lơ lửng (ví dụ: nước ép trái cây, bùn), hoặc các chất có hằng số điện môi thấp (ví dụ: dầu nhẹ, khí hóa lỏng), giải quyết vấn đề suy giảm tín hiệu trong radar không tiếp xúc.

2. Độ chính xác và ổn định đo lường cao

• Tín hiệu phản xạ tập trung: Đầu dò dẫn hướng tập trung năng lượng vi sóng lên bề mặt môi trường, tạo ra các tín hiệu phản xạ mạnh và ổn định. Độ chính xác đo thường đạt ±0,05%FS với độ lặp lại tuyệt vời (±0,02%FS).
• Không bị ảnh hưởng bởi không gian bể chứa: Thích hợp cho các bể chứa nhỏ, bể chứa có hình dạng bất thường hoặc bể chứa có vật cản bên trong (ví dụ: máy khuấy, vách ngăn), vì đầu dò truyền tín hiệu độc lập mà không bị nhiễu bởi cấu trúc bể chứa.

3. Lắp đặt và bảo trì phù hợp với các công trình có quy mô trung bình

• Phương pháp lắp đặt: Đầu dò phải được cắm vào môi trường. Việc lựa chọn vật liệu (ví dụ: thép không gỉ 316L, lớp phủ PTFE) và loại đầu dò (loại que cho chất lỏng có độ nhớt thấp, loại cáp cho chất lỏng có độ nhớt cao hoặc bể chứa sâu, loại đồng trục cho môi trường có hằng số điện môi thấp) phụ thuộc vào độ nhớt và tính ăn mòn của môi trường.
• Lưu ý về bảo trì: Tiếp xúc với môi trường có thể gây tích tụ (môi trường có độ nhớt cao), ăn mòn (môi trường có tính ăn mòn mạnh) hoặc đóng cặn. Cần vệ sinh thường xuyên để tránh làm biến dạng tín hiệu, và đầu dò có nguy cơ bị gãy (cần thiết kế chống va chạm cho môi trường khuấy).

4. Khả năng tương thích với môi trường và phương tiện truyền dẫn

• Khả năng tương thích với môi trường: Thích hợp cho chất lỏng, hỗn hợp sệt và các hạt rắn, đặc biệt hiệu quả với các môi trường có hằng số điện môi thấp (εᵣ≥1.8), độ nhớt cao (ví dụ: nhựa đường, siro) hoặc dễ kết tinh (ví dụ: dung dịch xút ăn da).
• Khả năng thích ứng với môi trường: Chịu được nhiệt độ cao (-50℃~400℃) và áp suất (lên đến 40MPa), thích hợp cho các môi trường khắc nghiệt như nhà máy hóa dầu và các kho chứa dầu.

Hạn chế

• Phương pháp đo tiếp xúc hạn chế việc sử dụng nó trong các tình huống vệ sinh cao (ví dụ: sản xuất dược phẩm vô trùng) do yêu cầu xác nhận vệ sinh thường xuyên.
• Chiều dài đầu dò cố định, hạn chế phạm vi đo (thường lên đến 30m), khiến nó không phù hợp với các tàu chở hàng hở cỡ lớn.
• Môi trường có độ nhớt cao hoặc dễ đông đặc có thể gây tích tụ cặn trên đầu dò, ảnh hưởng đến độ chính xác; môi trường có tính ăn mòn cao đòi hỏi vật liệu chống ăn mòn đắt tiền.

III. Tóm tắt so sánh các đặc điểm cốt lõi

Phần kết luận