חיישן מפלס קולי לעומת חיישן רמת מכ"ם

משדר רמת מכ"ם שימש במספר הזדמנויות למדידות מפלס שהפכו אותו לפופולרי יותר מאשר חיישני מפלס קולי היעילים יותר במפעלי שפכים. בעוד שטכנולוגיית רמת המכ"ם נתפסת, במשך זמן רב, כשיטה הטובה ביותר בזכות הדיוק והביצועים שלה, אין מדובר במקרה של יישומי שפכים. יישומים אלה משתמשים במדידת רמות ללא מגע, מד הרמה האולטראסוני, שלדעתם יש יתרונות ספציפיים ישימים כמו גם חסכוני. מאמר זה נותן השוואה בין חיישני מכ"ם ומשדר מפלס קולי, וכן נותן מצבים ספציפיים שבהם מכשירים קולי נחשבים יעילים יותר מכ"ם.

מכשירי רמה

מפעלי מים ושפכים זקוקים למדידות זמן לפעם ברמה, כמו גם גילוי ברמת הגבול כדי להבטיח ניהול מים, הנדסת תהליכים ובטיחות. ניטור ובקרת מפלס המים מסייעים באופטימיזציה של הפעולות כמו זרימת נוזלים, תהליכי טיפול וחישוב ובקרת עלויות.
אין טכנולוגיה אחת שיכולה לנהל את כל התהליכים ולכן כל טכנולוגיה משמשת למשימה ספציפית בהתאם לחומר, לתנאים ולתנאים הסביבתיים. אפשרויות ההתקנה הן שיקול גדול נוסף שנלקח בחשבון בעת בחירת הטכנולוגיה לשימוש. בחירת הטכנולוגיה הטובה ביותר לכל יישום חיונית להבטחת מדידה, בקרה ועלויות מוצלחות. ניתן להשתמש בטכנולוגיות מרובות גם במקרים בהם העלויות אינן השיקול העיקרי.

חיישן מפלס אולטרסאונד לעומת חיישן רמת מכ"ם

• משדר מפלס אולטרסאונד ומכ"ם שטח פנוי משמשים לעיתים קרובות במקרים בהם יש צורך ברמת מדידה רציפה מכיוון שהם מציעים יתרונות רבים יותר מכל טכנולוגיה אחרת.
• חיישני מפלס אולטרסאונד מעסיקים גבישי פיזו כדי לייצר דופק מכני שהושק מקרום החיישן. בשל השינוי בצפיפות האוויר והמדיום, גל הקול יכול להשתקף מפני השטח של מדיום התהליך. קרום החיישן מקבל את הדופק המוחזר בתוך זמן שדומה למרחק בין קרום החיישן למשטח הבינוני. מכיוון שמרחק הכיול הריק מתוכנת בעת הזמנת החיישן, המכשיר יכול לתת את הרמה על ידי חיסור המרחק ממרחק הכיול הריק.
• לאחר מכן חיישן המפלס הקולי מגיש דופק לפני השטח של הנוזל או המוצק כדי לקבוע את רמת המיכל. הוא גם מודד את זמן הטיסה לאות המשתקף. דופק קולי זקוק לאוויר כמדיום העברה. הוא פועל על פי מהירות הצליל באוויר. לכן, לא ניתן להשתמש בו למדידת מפלס בוואקום. אם ישנם גזים כמו חנקן (N2), פחמן דו חמצני (CO2) ומתאן בחיישן או במשטח, זה יביא לצליל מהירות שונה וכתוצאה מכך לשגיאות מדידה גדולות.
• מכ"ם פועל באותו עיקרון של טיסה בזמן כמו רמת אולטרסאונד. ההבדל ביניהם הוא בכך שהוא משתמש במיקרוגל בתדירות גבוהה המיוצרים מאנטנה. בניגוד לגלי קול המשתקפים על פי שינוי בצפיפות, מיקרוגל פעלו על פי שינוי בקבוע הדיאלקטרי של מדיום התהליך. מיקרוגל אינו זקוק לאוויר כמשדר מכיוון שהם אלקטרומגנטיים. מכיוון שכך, משדר מפלס המכ"ם מתאים לשימוש לשימוש בוואקום או בנוכחות גזים אחרים מלבד אוויר. מכשיר מדידת רמת מכ"ם משמש לשליחת מיקרוגל לנוזל או למוצק ולמדוד את זמן הטיסה של האות המוחזר לקביעת הרמה.

יישומי משדר ברמה קולי

• חיישני מד מפלס אולטרסאונד ישימים בסוגים רבים של יישומים, כולל אגני מי גשמים, בארות רטובות וכימיקלי שפכים. הם גמישים זקוקים לתחזוקה מועטה.
• משתמשים אחרים נמנעו מחיישני מדידת מפלס אולטרסאונד מכיוון שבעבר הם סיפקו מדידות שגויות כתוצאה מעיבוי. עם זאת, ישנם חיישנים קולי המגיעים עם ניקוי עצמי אוטומטי המבטל את שגיאות העיבוי. זה עובד על ידי ניטור קרום משרעת החיישן. עיבוי מתגלה על ידי דעיכת המשרעת. לאחר מכן מגדילה היחידה את גבישי תדר הפיזו ומכאן נגרמת אפקט הניקוי העצמי המשחרר את קרום החיישן מהשפעת עיבוי של עיבוי. לפיכך תכונה זו מאפשרת למשתמשים להשתמש בטכנולוגיית קולי מבלי לדאוג לעיבוי.
• חיישן מפלס משמש גם במדידת מפלס ומפלס אשר הופכת אותו לקצב זרימה באמצעות עקומת QH. חיישנים אולטראסוניים רבים מגיעים עם עקומת QH שתוכנתה מראש עבור תנודות וזרמים שונים. מכשירים אחרים מאפשרים כניסה ידנית של שולחן המשמש לחללים או גבעולים שאינם סטנדרטיים. זה מבטל את העלויות הנוספות הקשורות לטכנולוגיית מכ"ם.
• מכשירים ברמת אולטרסאונד משמשים גם למדידת אגני מי גשמים ומכאן כדי להגן על צמחי שפכים מפני עומס יתר. היא יכולה לעשות זאת על ידי מדידת כל המשתנים יחד עם חיישן מפלס בלבד באגן המחובר למפלס המועבר המחובר כ -1,000 רגל מהחיישן.
• מטרים מפלסיים קולי הם קטנים ולכן ניתן להתקין אותם במקומות הדוקים כמו התקרה. זה יכול גם להבטיח אינדיקציה למדידה גבוהה בצינור להגנה מפני שיטפון גם אם זה מתחת למים. אם משתמשים בו בבית בטמפרטורות נמוכות, יש להשתמש בו עם תנורי חימום למניעת היווצרות קרח למדידות אמינות.
• משתמשים בשני חיישני מדידה ברמה כאשר אחד מותקן במעלה הזרם ובמורד הזרם למדידת הפרש הרמות בעת ניקוי מסכי בר מכניים. הרמות המתקבלות יהיו כמעט שוות כאשר המסך נקי. הזרם עולה, עם זאת, כאשר מסך הבר לוכד פסולת ומוצק.

יישומי מד מפלס רדאר

מכ"מ נחשב לאופציה טובה יותר בכמה יישומי שפכים מאשר חיישני מפלס קולי. כאשר קצף מצטבר על פני השטח, המכ"ם בטוח יתפקד טוב יותר מאשר קולי.
מכ"ם מתפקד בצורה מושלמת בעיכול בוצה. זהו תהליך בו ניתן לנהל חיידקים בעיכול אירובי או בעיכול אנאירובי. הבוצה בשני התהליכים מומרת לתרכובות פשוטות יותר מחלבונים וסוכרים. העיכולים המשמשים בתהליך מייצרים תמיד קצף וגזים אחרים, ולכן לא ניתן להשתמש בתהליך זה במשדר קולי. מכיוון שחיישנים קולי משתמשים במהירויות קול באוויר, החלל הריק יכול להכיל גזים אחרים מלבד האוויר אשר עלולים לגרום לשגיאות מדידה גדולות. במקרה זה, מכ"ם הוא אפשרות טובה יותר ממכשירים ברמה קולי.

סיכום

מכ"מ יכול להיות מדידת רמות מצוינת ובחירה עם ביצועים גבוהים ביישומים רבים; עם זאת, זה לא יכול להיות בחירה טובה ברוב יישומי שפכים. המכשירים האולטראסוניים האחרונים מגיעים עם תכונות המתאימות ליישום שפכים. בנוסף, הם חסכוניים, יעילים ובטוחים ולכן יש לבחור אותם בבחירת מכשירים ליישומי שפכים.