I. Darbības princips

• Galvenā formula: Līmeņa augstums H=2v×t, kur v ir mikroviļņu izplatīšanās ātrums zondē un t ir signāla aprites laiks.
• Signāla fokusēšana: zonde ierobežo mikroviļņu enerģiju ierobežotā telpā, izvairoties no gaisā izplatāmu bezkontakta radara signālu diverģences problēmas, kā rezultātā atstarotie signāli ir spēcīgāki un stabilāki.

II. Galvenās sastāvdaļas

1. Elektroniskā vienība: Atbildīga par mikroviļņu signālu ģenerēšanu, pārraidīšanu, uztveršanu un apstrādi. Tajā ir iebūvēts mikroprocesors datu aprēķināšanai un izvadei (piemēram, 4–20 mA, HART, RS485 signāli).
2. Zonde (viļņvads): mikroviļņu signālu "pārraides kanāls", kura izplatītākie veidi ir šādi:
   • Stingras stieņa zondes: piemērotas zemas viskozitātes šķidrumiem un neturbulentiem apstākļiem, nodrošinot spēcīgu vibrācijas izturību.
   • Tērauda trošu zondes: ideāli piemērotas dziļām tvertnēm, augstas viskozitātes vielām vai vielām, kas satur suspendētas cietvielas, nodrošinot augstu elastību.
   • Koaksiālās zondes: signāli pārvietojas starp iekšējo un ārējo vadītāju, piemēroti vidēm ar zemu dielektrisko konstanti (piemēram, vieglajām eļļām, sašķidrinātām gāzēm) ar uzlabotu traucējumu novēršanas spēju.
3. Montāžas atloks/saskarne: nostiprina instrumentu pie tvertnes augšdaļas, izmantojot materiālus, kas izvēlēti, pamatojoties uz vidēju korozivitāti (piemēram, 316L nerūsējošais tērauds, Hastelloy).

III. Galvenās īpašības

1. Spēcīga traucējumu novēršanas spēja sarežģītos apstākļos

• Mikroviļņu signāli pārvietojas pa zondi, samazinot tādu vides faktoru kā tvaiks, putas, putas vai migla ietekmi. Tie saglabājas stabili pat vidē ar augstu putu saturu (piemēram, alus raudzēšanas tvertnēs) vai intensīvas maisīšanas laikā.
• Imūns pret traucējumiem no iekšējām tvertnes konstrukcijām (piemēram, maisītājiem, deflektoriem), signāliem izplatoties pa zondi, tādējādi izvairoties no viltus atbalsīm, kas ir izplatītas bezkontakta radaros.

2. Augsta mērījumu precizitāte un stabilitāte

• Mērījumu precizitāte parasti svārstās no ±0,05 % FS līdz ±0,1 % FS, ar atkārtojamības kļūdām pat ±0,02 % FS, pārspējot dažus bezkontakta radaru modeļus.
• Atstarošanas signāla stiprums galvenokārt ir atkarīgs no zondes kontakta ar vidi, padarot to piemērotu vidēm ar zemu dielektrisko konstanti (piemēram, benzīnam, sašķidrinātai gāzei).

3. Pielāgošanās spēja dažādiem medijiem un ekstremālām vidēm

• Vides saderība: Spēj mērīt šķidrumus (tostarp augstas viskozitātes, kristalizējošus materiālus, piemēram, sīrupu un kaustisko sodu), cietās daļiņas (piemēram, plastmasas granulas, ogļu pulveri), suspensijas (piemēram, dubļus, augļu sulu) un saskarnes (piemēram, eļļas un ūdens saskarnes).
• Vides tolerance: Iztur augstu temperatūru (no -50 ℃ līdz 400 ℃), augstu spiedienu (līdz 40 MPa) un ļoti kodīgu vidi, piemērots ķīmiskajiem reaktoriem, augstspiediena uzglabāšanas tvertnēm utt.

4. Elastīga uzstādīšana ierobežotām telpām

• Zondes var ievietot mazās tvertnēs, neregulāras formas traukos vai konteineros ar iekšējiem šķēršļiem, un tām nav nepieciešama atvērta augšējā telpa. Tās ir īpaši piemērotas modernizēšanas projektiem vai šaurām telpām.

IV. Pielietojuma scenāriji

• Ķīmiskā rūpniecība: līmeņa mērīšana reaktoros, augsta/zema spiediena uzglabāšanas tvertnēs un eļļas un ūdens saskarnes noteikšana.
• Naftas un naftas ķīmijas rūpniecība: līmeņa mērīšana jēlnaftas tvertnēs, vieglās eļļas (benzīna, dīzeļdegvielas) tvertnēs un sašķidrinātās gāzes uzglabāšanas tvertnēs.
• Pārtika un dzērieni: līmeņa mērīšana fermentācijas tvertnēs ar augstu putu saturu (piemēram, alus, jogurta), sīrupa tvertnēs un augļu sulu suspensijās (izmantojot pārtikas kvalitātes zondes materiālus).
• Ūdens attīrīšana: līmeņa mērīšana notekūdeņu attīrīšanas tvertnēs un sedimentācijas dīķos, izvairoties no putu iejaukšanās.
• Enerģētikas nozare: līmeņa mērīšana ogļu pulveru tvertnēs un pelnu tvertnēs, kā arī augstas temperatūras katlu līmeņa uzraudzība.

V. Ierobežojumi

1. Kontakta mērījumu apkopes prasības: Zondes atrodas tiešā saskarē ar vidi, viskozitātes dēļ tām ir tendence uz piesārņojumu vai aizsērēšanu, tāpēc nepieciešama regulāra tīrīšana. Ļoti kodīga vide var izraisīt zondes nodilumu, tāpēc ir nepieciešami īpaši materiāli (palielinot izmaksas).
2. Ierobežots mērījumu diapazons: maksimālo diapazonu nosaka zondes garums; parasto modeļu diapazons ir no 0,3 m līdz 30 m, kas nav piemēroti īpaši lielām tvertnēm (bezkontakta radars var aptvert līdz 100 m).
3. Ierobežojumi sanitāros pielietojumos: pārtikas, farmācijas un citās augstas sanitārās prasības skartās nozarēs zondes tīrīšanas validācijas procesi ir sarežģīti, kas var palielināt atbilstības izmaksas (bezkontakta radars ir izdevīgāks, jo nav kontakta).
4. Zondes nodiluma risks: Situācijās ar maisīšanu vai turbulentu vielu plūsmu jāuzstāda zondes aizsarguzmavas, lai novērstu lūzumu sadursmju gadījumā.

VI. Galvenās atšķirības no bezkontakta radara

Secinājums