I. คุณลักษณะของเครื่องวัดระดับเรดาร์ (แบบไม่สัมผัส)

1. การวัดแบบไม่สัมผัส พร้อมความปลอดภัยและสุขอนามัยที่ดีเยี่ยม

• ไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับตัวกลาง: เซ็นเซอร์ไม่มีการสัมผัสทางกายภาพกับตัวกลางที่วัด จึงช่วยลดความเสี่ยงจากการกัดกร่อน การสึกหรอ การสะสมของวัสดุ หรือการปนเปื้อนที่เกิดจากตัวกลาง
• การปฏิบัติตามมาตรฐานสุขอนามัยที่เข้มงวด: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านสุขอนามัยที่เข้มงวด เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมยา (ตรงตามมาตรฐานเช่น FDA และ 3-A) โดยหลีกเลี่ยงความกังวลเกี่ยวกับการหลุดร่วงของวัสดุเซ็นเซอร์หรือการปนเปื้อนข้ามของสื่อ

2. ติดตั้งได้สะดวกและค่าบำรุงรักษาต่ำ

• ติดตั้งง่าย: โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้เหนือขอบด้านบนของถัง ไม่จำเป็นต้องสอดเข้าไปในตัวกลาง และไม่รบกวนโครงสร้างภายในของถัง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมในถังที่มีอยู่แล้ว หรือถังเก็บขนาดใหญ่ (ไม่จำเป็นต้องเจาะหรือดัดแปลงถัง)
• ต้องการการบำรุงรักษาต่ำ: ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและไม่มีการสัมผัสกับตัวกลาง ช่วยลดงานบำรุงรักษาที่เกิดจากการสะสมของสิ่งสกปรก การอุดตัน หรือการสึกหรอ ส่งผลให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

3. ปรับใช้ได้กับสื่อหลายประเภท แต่ไวต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม

• ความเข้ากันได้กับตัวกลางที่หลากหลาย: สามารถวัดของเหลว อนุภาคของแข็ง (เช่น เม็ดพลาสติก เมล็ดพืช) และสารละลายข้นได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับตัวกลางที่มีความหนืดสูง (เช่น น้ำผึ้ง เรซิน) สารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง (เช่น สารละลายกรด/ด่าง) หรือตัวกลางที่ระเหยง่าย
• ความไวต่อสิ่งแวดล้อม: สัญญาณไมโครเวฟมีความอ่อนไหวต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ไอระเหย ฝุ่นละออง ฟอง และหมอกในระหว่างการแพร่กระจาย ซึ่งอาจทำให้สัญญาณสะท้อนอ่อนลงหรือผิดเพี้ยนไปได้ การออกแบบความถี่สูง (เช่น 26GHz, 80GHz) เสาอากาศแบบพิเศษ (เช่น เสาอากาศแบบฮอร์น เสาอากาศแบบพาราโบลา) หรือเทคโนโลยีการกรองสัญญาณถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการต้านทานการรบกวน

4. ช่วงการวัดกว้าง ความแม่นยำได้รับอิทธิพลจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริก

• ช่วงการวัดกว้าง: รุ่นทั่วไปมีช่วงการวัดตั้งแต่ 0.1 เมตรถึง 100 เมตร และบางรุ่นยังสามารถวัดได้ถึงถังเก็บขนาดใหญ่พิเศษหรือภาชนะเปิดขนาดใหญ่ได้อีกด้วย
• การพึ่งพาค่าคงที่ไดอิเล็กตริก: ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (εᵣ) ที่สูงขึ้นของตัวกลางจะส่งผลให้สัญญาณสะท้อนแรงขึ้น (เช่น น้ำที่มี εᵣ≈80 จะมีการสะท้อนที่แรง) ตัวกลางที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (เช่น น้ำมันเบนซินที่มี εᵣ≈2 ก๊าซปิโตรเลียมเหลวที่มี εᵣ≈1.5) จะทำให้เกิดการสะท้อนที่อ่อน ซึ่งอาจลดความแม่นยำในการวัด (สามารถปรับปรุงได้ด้วยเรดาร์ความถี่สูงหรือเสาอากาศที่ได้รับการปรับปรุง)

ข้อจำกัด

• การวัดค่าในตัวกลางที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำมาก (εᵣ<1.5) นั้นทำได้ยาก และมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวนจากเสียงสะท้อนปลอม (เช่น การสะท้อนจากผนังถังหรือเครื่องกวน)
• ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น มีฝุ่นละอองมาก ไอระเหยสูง หรือโฟมหนา จำเป็นต้องใช้เสาอากาศกันฝุ่น/กันหมอกเพิ่มเติม หรืออุปกรณ์ไล่อากาศ มิเช่นนั้น ความแม่นยำอาจลดลง

II. คุณลักษณะของเครื่องวัดระดับเรดาร์คลื่นนำ

1. การวัดแบบสัมผัสที่มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนสูง

• การส่งสัญญาณแบบกำหนดทิศทาง: คลื่นไมโครเวฟเดินทางไปตามหัววัดแบบมีทิศทาง ทำให้พลังงานเข้มข้นขึ้นและลดการรบกวนจากปัจจัยแวดล้อม เช่น ไอระเหย ฝุ่นละออง ฟอง หรือการปั่นป่วน สัญญาณสะท้อนที่เสถียรจะคงอยู่แม้ในสภาวะที่มีฟองหนาหรือมีการกวนอย่างรุนแรง
• เหมาะสำหรับสภาวะที่ซับซ้อน: มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับตัวกลางที่มีความหนืดสูง (เช่น ถังหมักเบียร์ ผงซักฟอก) ตัวกลางที่มีอนุภาคแขวนลอย (เช่น น้ำผลไม้ สารละลายข้น) หรือสารที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (เช่น น้ำมันเบา ก๊าซเหลว) ช่วยแก้ปัญหาการลดทอนสัญญาณในเรดาร์แบบไม่สัมผัส

2. ความแม่นยำและความเสถียรในการวัดสูง

• สัญญาณสะท้อนที่เน้นเฉพาะจุด: หัววัดแบบนำทางจะรวมพลังงานไมโครเวฟไว้ที่พื้นผิวของตัวกลาง ทำให้เกิดการสะท้อนที่แรงและเสถียร ความแม่นยำในการวัดโดยทั่วไปอยู่ที่ ±0.05%FS พร้อมความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยม (±0.02%FS)
• ไม่ได้รับผลกระทบจากพื้นที่ภายในถัง: เหมาะสำหรับถังขนาดเล็ก ภาชนะรูปทรงไม่สม่ำเสมอ หรือถังที่มีสิ่งกีดขวางภายใน (เช่น เครื่องกวน แผ่นกั้น) เนื่องจากหัววัดสามารถส่งสัญญาณได้อย่างอิสระโดยไม่ถูกรบกวนจากโครงสร้างของถัง

3. การติดตั้งและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมกับบ้านขนาดกลาง

• วิธีการติดตั้ง: ต้องเสียบหัววัดลงในตัวกลาง การเลือกวัสดุ (เช่น สแตนเลส 316L, เคลือบ PTFE) และชนิดของหัววัด (แบบแท่งสำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำ, แบบใช้สายเคเบิลสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงหรือถังลึก, แบบโคแอกเซียลสำหรับตัวกลางที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ) ขึ้นอยู่กับความหนืดและการกัดกร่อนของตัวกลาง
• ข้อควรพิจารณาในการบำรุงรักษา: การสัมผัสกับตัวกลางอาจทำให้เกิดการสะสม (ตัวกลางที่มีความหนืดสูง) การกัดกร่อน (ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง) หรือการเกิดตะกรัน จำเป็นต้องทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการบิดเบือนของสัญญาณ และหัววัดอาจแตกหักได้ (จำเป็นต้องใช้การออกแบบป้องกันการชนสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกวน)

4. ความเหมาะสมของสื่อและสิ่งแวดล้อม

• ความเข้ากันได้กับตัวกลาง: เหมาะสำหรับของเหลว สารละลายข้น และอนุภาคของแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพดีเยี่ยมกับสารที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (εᵣ≥1.8) ความหนืดสูง (เช่น แอสฟัลต์ น้ำเชื่อม) หรือสารที่ตกผลึกได้ง่าย (เช่น สารละลายโซดาไฟ)
• ความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม: ทนต่ออุณหภูมิสูง (-50℃ ถึง 400℃) และความดันสูง (สูงสุด 40MPa) ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น โรงงานปิโตรเคมีและคลังเก็บน้ำมัน

ข้อจำกัด

• การวัดแบบสัมผัสมีข้อจำกัดในการใช้งานในสถานการณ์ที่ต้องการสุขอนามัยสูง (เช่น ยาปลอดเชื้อ) เนื่องจากต้องมีการตรวจสอบความถูกต้องของการทำความสะอาดบ่อยครั้ง
• ความยาวของหัววัดถูกกำหนดไว้ตายตัว ทำให้ช่วงการวัดจำกัด (โดยทั่วไปสูงสุด 30 เมตร) จึงไม่เหมาะสำหรับเรือเปิดขนาดใหญ่มาก
• สารที่มีความหนืดสูงหรือแข็งตัวได้ง่ายอาจทำให้เกิดการสะสมของคราบสกปรกบนหัววัด ส่งผลต่อความแม่นยำ ในขณะที่สารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงจำเป็นต้องใช้วัสดุป้องกันการกัดกร่อนที่มีราคาสูง

III. สรุปเปรียบเทียบคุณลักษณะหลัก

บทสรุป