เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ (Radar Level Transmitter) : หลักการทำงานและการประยุกต์ใช้งาน

หลักการทำงานพื้นฐาน: ปล่อย-สะท้อน-รับ (Transmit-Reflect-Receive)

เสาอากาศของ เซนเซอร์เรดาร์ จะปล่อยสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกไปในลักษณะของลำแสง คลื่นที่ถูกปล่อยออกไปจะสะท้อนกับผิวหน้าของวัตถุหรือตัวกลางที่ต้องการวัด และสัญญาณคลื่นสะท้อน (Echo Signal) จะถูกรับกลับมาโดยเสาอากาศเดิม ทุกๆ จุดในลำแสงที่ส่งออกไปและสะท้อนกลับมาจะถูกรวบรวมประมวลผล หลังจากสัญญาณผ่านการประมวลผลด้วยโปรเซสเซอร์อัจฉริยะแล้ว ระบบจะคำนวณระยะห่างระหว่างตัวกลางกับหัววัดเพื่อส่งไปยังหน้าจอแสดงผล สำหรับใช้ในการแสดงค่า สัญญาณเตือน (Alarm) และการควบคุมการทำงาน

ในช่วงเว้นระยะการส่งสัญญาณ ระบบเสาอากาศจะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์รับสัญญาณ เครื่องมือวัดนี้สามารถวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณคลื่นสะท้อนที่มีเวลานานน้อยกว่าหนึ่งในพันล้านวินาทีได้อย่างรวดเร็ว

เซนเซอร์เรดาร์ใช้เทคโนโลยีการปรับช่วงเวลาพิเศษ เพื่อขยายและระบุพิกัดของสัญญาณคลื่นสะท้อนในแต่ละวินาที จากนั้นจึงนำมาวิเคราะห์และประมวลผล ส่งผลให้เซนเซอร์เรดาร์สามารถวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณคลื่นสะท้อนที่ถูกขยายเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำและละเอียดถี่ถ้วนภายในระยะเวลาเพียง 0.1 วินาที โดยไม่ต้องเสียเวลาประมวลผลความถี่เป็นเวลานาน

คุณสมบัติเด่นของเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ (Radar Level Transmitter)

จุดเด่นที่สำคัญที่สุดของ เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ Radar Level Transmitter คือ ประสิทธิภาพการทำงานที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาวะแวดล้อมที่รุนแรง ไม่ว่าจะเป็นตัวกลางที่เป็นพิษ กัดกร่อน ของแข็ง ของเหลว ฝุ่นหนา หรือสลารี่ (โคลนตม) โดยมีคุณลักษณะเด่นด้านการวัดดังนี้:

1. การตรวจวัดอย่างต่อเนื่องและแม่นยำ (Continuous and Accurate Measurement)
ด้วยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม การประยุกต์ใช้งานจึงมีความหลากหลาย หัววัดของเครื่องวัดระดับเรดาร์ไม่มีการสัมผัสกับผิวของตัวกลาง (Non-contact Measurement) จึงสามารถวัดค่าตัวกลางชนิดต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว โดยหัววัดแทบไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ แรงดัน หรือก๊าซภายในถัง

2. ฟังก์ชันตัดสัญญาณคลื่นสะท้อนรบกวน (Interference Echo Suppression)
สัญญาณสะท้อนรบกวนที่เกิดจากโครงสร้างหรือรอยต่อภายในระยะลำแสง รวมถึงเสียงรบกวนขณะเติมหรือปล่อยวัตถุดิบ จะถูกตัดและขจัดออกโดยอัตโนมัติด้วยระบบ Fuzzy Logic Control ภายในตัวเครื่อง

3. แม่นยำ ปลอดภัย และประหยัดพลังงาน (Accurate, Safe, and Energy Saving)
เครื่องวัดระดับเรดาร์สามารถวัดค่าได้ทั้งในสภาวะสูญญากาศและสภาวะที่มีแรงดัน มีความแม่นยำ ปลอดภัย และมีความยืดหยุ่นสูง สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในสถานที่ต่างๆ ได้โดยไร้ข้อจำกัด คุณสมบัติทางเคมีและทางกลของวัสดุที่ใช้ผลิตเครื่องวัดระดับมีความเสถียรสูง และวัสดุสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างยิ่ง

4. ไม่ต้องบำรุงรักษาและมีความยืดหยุ่นสูง (No Maintenance and Strong Plasticity)
คลื่นไมโครเวฟแทบจะไม่ถูกรบกวนและไม่ได้สัมผัสกับตัวกลางที่วัดโดยตรง จึงใช้งานได้เกือบทุกสภาวะ เช่น การวัดในสภาวะสูญญากาศ การวัดระดับของเหลว หรือการวัดระดับวัตถุดิบ และด้วยการใช้วัสดุขั้นสูง ตัวอุปกรณ์จึงมีความทนทานสูงต่อสภาวะทางเคมีและกายภาพที่ซับซ้อน สามารถให้สัญญาณอนาล็อกหรือดิจิทัลที่แม่นยำ เชื่อถือได้ และมีความเสถียรในระยะยาว

5. บำรุงรักษาสะดวกและใช้งานง่าย (Convenient Maintenance and Simple Operation)
ตัวเครื่องมีฟังก์ชันแจ้งเตือนข้อผิดพลาดและระบบวินิจฉัยตัวเอง (Self-Diagnosis) ผู้ใช้งานสามารถวิเคราะห์ข้อผิดพลาดตามรหัส Error Code ที่ปรากฏบนโมดูลหน้าจอแสดงผล เพื่อระบุและแก้ไขปัญหาได้ทันท่วงที ทำให้การบำรุงรักษาและการสอบเทียบ (Calibration) สะดวก แม่นยำ และช่วยให้เครื่องมือวัดทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

6. การประยุกต์ใช้งานกว้างขวาง วัดค่าตัวกลางได้เกือบทุกชนิด

• ด้านรูปทรงถัง: สามารถวัดระดับของเหลวในถังทรงกลม (Spherical), ถังทรงแนวนอน (Horizontal), ถังทรงกระบอก (Cylindrical) และถังทรงกรวย (Conical)
• ด้านฟังก์ชันการทำงาน: สามารถวัดระดับในถังเก็บ (Storage Tank), ถังพัก (Buffer Tank), ท่อไมโครเวฟ และท่อบายพาส (By-pass Tube)
• ด้านตัวกลางที่วัด: รองรับทั้งของเหลว อนุภาคของแข็ง สลารี่ (Slurry) และอื่นๆ

การประยุกต์ใช้งานเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ (Application)

เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์จาก Rika ไม่เพียงแต่วัดวัตถุดิบของแข็งได้หลากหลายชนิดเท่านั้น แต่ยังวัดระดับของเหลวและสลารี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิ แรงดัน ไอระเหยของก๊าซ และสภาวะกระบวนการผลิตที่หลากหลาย โดยมีการใช้งานหลักดังนี้:

• ภาชนะบรรจุสารเคมี ปิโตรเคมี และถังเก็บในกระบวนการผลิต
• ถังปฏิกรณ์ (Reactor) ในอุตสาหกรรมยา
• กระบวนการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม
• ถังประมวลผลในโรงกลั่นน้ำมัน
• ระบบบำบัดน้ำและน้ำเสีย
• เขื่อนและการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
• การวัดระดับวัตถุดิบของแข็ง เช่น ปูนซีเมนต์ ผงแร่ เศษไม้ (Wood Chips)
• อุปกรณ์ตรวจวัดระดับในถังเก็บน้ำ

อ้างอิง : www.rikasensor.com