الديموقراطية (الترخيص النسبي)r() يحدد الوسط مقدار الإشارة الرادارية التي تنعكس على الهوائي. Media with LYr > 3.6 reflect strongly and are easy targets; low-er لا تعكس الهيدروكربونات (عادة 1.4 إلى 4) سوى جزء صغير من الإشارة وتتطلب رادار موجّه أو رادار غير متنازع ومن ثم، فإن المطالبة المشتركة الموثوق بها بأن " السوائل الثابتة المنخفضة الحجم لا يمكن قياسها بالرادار " صحيحة جزئيا فقط - ما هي التغييرات التي تحددها الرادار.
إذا كنت غير مألوف مع ثابت الديليكتري، يرجى مشاهدة هذا الفيديو لمساعدتك على فهم الأساسيات.
https://www.youtube.com/watch?v=4hpLxJYEBHA&t
What is Dielectric Constant (er)?
الديليكتري ثابت، أكثر دقة التصاريح النسبيةيصف كيفية استجابة المواد لميدان كهربائي مطبق: كم يخزن كل فولت من الوحدات مقابل الفراغ. وفيما يتعلق بالقياس على مستوى الرادار، فإنه يهم لسبب واحد - فإن حجم الانعكاس على السطح المتوسط يحكمه تناقض الصلاحية بين المتوسط والهواء (أو البخار) فوقه. ويؤدي تناقض كبير إلى صدى قوي؛ ويؤدي تناقض بسيط إلى وضعف.
The two ends of the practical scale:
- عاليةr (بولار، سلوكي): المياه والحلول الكئيبة، الأحماض والقواعد. ?r الماء هو حوالي 80 في درجة حرارة الغرفة، لذلك السطح يتصرف تقريبا مثل المرآة الرادار.
- منخفضr (غير القطب): الهيدروكربونات والمذيبات والغازات المسيلة (بينزين) حوالي 2.3 و(ن-هيكسان) حوالي 1,9 لذا فإن معظم النبض يمر في الوسط بدلاً من العودة
وسائل الإعلام في ثلاث فرق، وهو طريق مختصر مفيد عند قراءة صحيفة محددة: غير القطبية (س)r < 2.8 > قطبي ضعيف )٢,٨(r ٣-٦، و القطب (س)r > 3.6).
Dielectric Constant and Recommended Radar Type
الجدول تحت الأزواجr قيم مع تكنولوجيا الرادار التي تقيس كل متوسط بشكل موثوق. وتكون القيمة رخصية نسبية في حوالي 20 نقطة مئوية.
| متوسط | ?r (طبيعي) | طريقة القياس الموصى بها |
|---|---|---|
| الماء | ▪ حفز 80 | رادار غير متصل - صدى قوي، أسهل حالة |
| المساعدة/الحلول السببية (مؤقتة) | ▪ Institut 40 -80 | رادار غير متصل به هوائي قابل للتآكل (PTFE / flange) |
| Methanol, ethanol, acetone | Interim 20 -33 | الرادار غير المتنازع، المعيار 80 في سب؛ GHz |
| Alcohols/solvents | Interim 15–25 | الرادار غير الترددي؛ الموجة المصحوبة بمرشدين حيث يُحدّ الغثيان أو الشعار الضيق من الشعاع |
| الحمض الخلوي | 6.2 | الرادار غير المتنازع عليه (80 نقطة انسب؛ وأوصى GHz) |
| الزيوت والزيوت الصالحة للأكل والمعالجة | Interim 2 - 5 | 80 جهاز رادار غير مطابق، أو رادار الموجات المصحوبة بمرشدين، حيث توجد بئر لا يزال |
| الهيدروكربونات/الغازولين/بنزين | ١,٨-٢-٣ | رادار الموجات المرشدة (أقصى اشارة) أو 80 جهاز استنشاق؛ رادار غير ملوث |
| Liquefied oil gas, No. 4 solvent | ١-٤-١-٨ | رادار الموجات المرشدة فقط |
| الحاويات الصلبة (الصناعات) | تباين واسع النطاق | 80 مطروحاً؛ رادار غير ملوث بمقياس GHz؛ موجة مرشدة إذا أمكن التغاضي عن التراكم على المسبار |
التصفية المشتركة وصلاحيتها النسبية
وبالنسبة للعمل المرجعي، تغطي القائمة الأطول الواردة أدناه المذيبات التي تولِّد معظم الاستفسارات المتعلقة بالمقاييس من المستوى. فالقيم هي قدرة نسبية على الرخص في درجة حرارة الغرفة.
| سائل | ?r |
|---|---|
| المياه حاء2(أ) | 78.5 |
| حمض فورميك (HCOOH) | 58.5 |
| N,N-dimethylformamide (DMF) | 36.7 |
| الميثانول (CH)3(أوهايو) | 32.7 |
| ايثانول (C2H5(أوهايو) | 24.5 |
| Acetone (CH)3COCH3) | 20.7 |
| n-Hexanol | 13.3 |
| الحمض الخلوي | 6.15 |
| بنزين (CC)6H6) | 2.28 |
| رابع كلوريد الكربون (CCl4) | 2.24 |
| n-Hexane (C6H14) | 1.88 |
| رقم 4 مذيب | 1.78 |
كيفr Affects Guided-Wave Radar
رادار الموجات المرشدة يرسل نبضاً منخفض الطاقة أسفل المسبار وفي حدود المسبار/الميديوم، يعكس التغير في ثابت الديليكتري جزءا من النبض الخلفي؛ أما الباقي فيستمر في المسبار. ونظرا لأن النبض مرشد وليس مشعا، فإن الصدى لا يعتمد على سطح مسطح أو شعاع واسع - وهذا هو السبب في أن الموجات المصحوبة بالاضطرابات، والأسطح المائلة، والمستوى المنخفض جدا من الأشعة فوق البنفسجية.r وسائل الإعلام التي من شأنها هزيمة وحدة غير متصلة.
مجموعات عملية لاختيار الموجات المرشدة:
- المنتجات النفطية والهيدروكربونات في الخدمات البتروكيميائية: 1.4r ٤,٠
- المذيبات والمذيبات العضوية ومخاليط المياه النفطية: ٤,٠ × ١r ١٠,٠
- سوائل مسروقة كالحلول الكئيبة، الأحماض والقواعد المخففة:r > 10.0
ويمكن لرادار الموجات المرشدة أيضا قياس الغاز/السائل، أو الغاز/الوحيد، أو الواجهة السائلة/السائلة، وهو الحل المعياري للكشف عن الحدود بين النفط والمياه في المنفصلين والملخصات.
كيفr Affects Non-Contact Radar
ويشع الرادار غير المتنازع من الهوائي ويعتمد على الانعكاس من سطح المنتج. وكلما زاد الديموقراطية، كلما زاد الانعكاس، وكل ذلك على قدم المساواة، كلما طال المدى الذي يمكنك تحقيقه. كلما زاد الهدف، كلما ضاعت الإشارة لتنتشر الشعاع وتخففr المتوسط يجب أن يكون أقرب إلى الهوائي لنفس الموثوقية
ويحل الرادار الحديث 80 غيغاهيرتز (الموجات الملليمترية) إلى حد كبير الحد التاريخي: إذ يمكن قياس مدى الإشارات الديناميكية الأكبر حجماً، وشعاع أضيق وأكثر تركيزاً يعني أن وسائط الإعلام ذات المستوى المنخفض أكثر استقراراً مما يقاس بأدوات الـ 26 غيغاهيرتز القديمة. ويُحدَّد نطاق استشعار مستوى الرادار عندنا البالغ 80 جيهرتز لهذا الواجب تحديداً - على سبيل المثال، يصل مستشعر مستوى الرادار في KLD804 إلى الدقة 2 ملم بمنطقة عمياء دنيا تبلغ 0.05 متراً، ويُصمَّم صراحةً لإجراء قياس على وسائل الإعلام المنخفضة الديموقراطية الثابتة، والارتشاح، والتثبيت.
Measuring Low-er وسائط الإعلامr < 2.5 > : 80 محسوبا؛ GHz vs Guided Wave
تحت تقريبًاr = ٢,٥، الانعكاس ضعيف بما فيه الكفاية أن اختيار الصك يتوقف عن كونه تفضيلا ويصبح قيدا. والخياران المجديان لهما حدود مختلفة:
| الحالة | اختر | لماذا |
|---|---|---|
| ?r 1.8-2.5, clean liquid, large nozzle, no buildup on a probe | رادار غير مطابق | مدى ديناميكية الموجات المليمترية يستعيد الصدى الضعيف؛ لا شيء يتصل بالمنتج |
| ?r ١-٤-١-٨، أو الغرفة التي لا تزال صالحة/جواز متاحة | رادار موجّه | النبض يُوجّهُ على طول المسبارِ، لذا خسائر الطريقِ حدّها الأدنى والتفكير الضعيف لا يزال قابلاً للكشف |
| سطح المصباح أو الرغاوي أو مستوى سائل مائل بشدة | رادار موجّه | الصدى لا يعتمد على سطح أفقي مسطح |
| وسائل الإعلام المعتدية، خدمات النظافة الصحية، أو البناء الذي من شأنه أن يحفز على إجراء | رادار غير مطابق | لا مسبار مبلل لتنظيف أو تآكل |
| وصلة سائلة/سائلة (مياه النفط) | رادار موجّه | يحل انعكاس الواجهة ليس السطح العلوي فقط |
| صومعة طويله جداً | رادار غير مطابق | شعاع السهم والنطاق الدينامي العالي، غير متأثر بالغبار والتكثيف |
وفي الحالات التي لا يكون فيها للدبابة زهرة مناسبة لـ 80 من المنبر؛ ورادار غير ملوث بالGHz أو لا يزال يصلح لإجراء الاختبار، فإن البديل العملي هو تغيير مبدأ القياس كليا بدلا من قبول قراءة رادارية لا يمكن الاعتماد عليها - قد يكون الصك الرأسي أو المائي هو الرد الهندسي الصحيح.
Measurement: What LYr الاحتياجات
ويمكن لكل من الرادار الموجة المصحوبة بمرشدين ورادار غير ملوث أن يقيس واجهة من خلال تتبع الجزء من النبض الذي لا ينعكس على السطح العلوي أسفل المنتج الأدنى. والمتطلبات أكثر صرامة من مجرد المستوى:
- رادار الموجات المرشدة: وعادة ما يُطلب إلى الوسيط الأعلى أن يكون سميكاً يتراوح بين 10 و20 سنتيمتر على الأقل، بحيث يمكن حل الصدىين؛r ينبغي أن يكون أقل من 3 سنوات، وأن يكون أقل من 20 سنة، وأن يكون الفرق أكبر من 10.
- رادار غير متصل: ويجب أن تكون الدوافع التغذوية لكلا المنتجين معروفة ومستقرة، ويجب أن يكون الفرق بينهما أكبر من ستة.
- وفي كلتا الحالتين، ينخفض القياس إذا كانت الطبقة العليا مشبعة، أو إذا تتفاوت سميكها بسرعة، أو إذا كانت الرغاوي تجلس على أي من الحدود.
إختراع الرادار الصحيح لسائلك
A short selection summary: water and aqueous solutions are the easy case - standard non-contact radio handles them. الجنود والزيوت الخفيفة يجلسون في الفرقة الوسطى ويريدون عموماً 80 نبيذاً؛ GHz. والهيدروكربونات والغازات المسيلة هي الحالة الصعبة وعادة ما تريد موجة مرشدة. إذا كانت خزانتك بعيدة و الكابلات هي العائق بدلا من الوسط، مخطط رادار لاسلكي يغير اقتصاديات التركيب 433 من طراز " رادار " ؛وللاطلاع على المقارنات الرأسية بين التقنيتين رادار GHz vs guided-waveالفهرس الكامل يجلس تحت مستشعرات مستوى الرادارمع نماذج الموجات المرشدة في الفئة المخصصة.
الأسئلة الشائعة
Q: What is the minimum dielectric constant a non-contact radar can measure?
A: يحدد المصنعون عادة الحد الأدنى لحوالي الـ (ي)r ١,٥-٢ للرادار غير المتنازع. وفوق ذلك، فإن رادار الموجات المصحوبة هو التكنولوجيا الموصى بها، لأن النبض يُوجّه على طول مسبار بدلا من أن يشع عبر الهواء.
Q: What dielectric constant difference is needed for oil-water interface measurement?
A: رادار الموجات المرشدة عادة ما يحتاج إلى وسيط أعلى أسفل حوالي خامr )٣( والأدنى من ذلك حوالي ٢٠، مع وجود فرق أكبر من ١٠؛ فالرادار غير المطابق يتطلب فرقا أكبر من ٦. لا بد أن كلا الإعلامين كانا يعرفان ثبات ديليكتي مستقر
فاء: هل تؤثر الرغاوي على قياس مستوى الرادار على السوائل المنخفضة الحجم؟
A: نعم يضيف الفوام ثانية، ينشر الطبقة ويخفف الاشارة قبل أن تصل إلى السطح الحقيقي. على الأرضr ووسائط الإعلام، فالهامش رقيق بالفعل، ولذلك فإن رادار الموجات المصحوبة بمرشدين - الذي لا يتوقف صدده على سطح مسطح - هو عادة الخيار الأكثر أمانا.
ما هو الثبات الديليكتري للمياه؟
A: وتتمتع المياه بقدرة عالية من الصلاحية النسبية تبلغ نحو 80 في درجة حرارة الغرفة، مما يعطي صدى راداري قوي جدا ويجعلها أسهل وسيلة مشتركة لقياسها.
المراجع
- فيغا قياس مستوى الرادار - ملاحظات تكنولوجية على الرادار غير المتنازع والموجه.
- (إندريس + هاوزر) قياس مستوى الرادار - الاحتياجات الثابتة الديموغرافية وقياس الوصلات البينية.
- (إيمرسون) جهاز القياس على المستوى - توجيه الطلب.
- CRC Handbook of Chemistry and Physics - source of the relative permittivity values tabulated above.
- (كسيس) KLD804 80 GHz Radio level sensor صحيفة بيانات
