En l'automatització industrial, la mesura precisa del nivell és crucial per al control i la seguretat del procés. El radar i els indicadors de nivell ultrasònics són dues de les tecnologies més utilitzades.
Cada tecnologia té els seus avantatges únics, però entendre les seves diferències i els escenaris aplicables és essencial per seleccionar l'instrument adequat.
Principi de funcionament
Els indicadors de nivell de radar emeten senyals de microones que viatgen per l'aire i es reflecteixen quan es troben amb la superfície del material.
L'instrument calcula la distància al material mesurant la diferència de temps entre la transmissió i la recepció del senyal. Els indicadors de nivell de radar solen funcionar en un rang-d'alta freqüència, concretament entre 6 GHz i 80 GHz, segons el model i l'aplicació.
Els indicadors de nivell ultrasònic, en canvi, utilitzen ones sonores, que solen transmetre a freqüències entre 20 i 200 kHz. El seu principi de mesura és similar al radar, determinant la distància per la diferència de temps entre l'ona sonora que arriba a la superfície del material i es reflecteix.
Adaptabilitat ambiental
Un dels factors clau a l'hora d'escollir un radar o un indicador de nivell ultrasònic són les condicions ambientals.
Els indicadors de nivell de radar no es veuen afectats pels canvis de temperatura i pressió, ni per la-pols, vapor, escuma, etc. del lloc. Això els fa ideals per utilitzar-los en entorns durs amb altes temperatures, altes pressions i alts nivells de pols, com ara plantes químiques o indústries mineres (Zhou et al., 2022).
Tot i que els mesuradors de nivell ultrasònic són menys costosos, són sensibles a les condicions ambientals. Les fluctuacions de temperatura afecten la velocitat de propagació de les ones sonores, donant lloc a errors de mesura. A més, en entorns amb alts nivells de vapor, escuma o pols, la propagació d'ones ultrasòniques es pot interferir, afectant l'estabilitat de la mesura (Smith & Johnson, 2021).
Precisió i abast
Els indicadors de nivell de radar solen oferir una precisió més alta, amb errors de mesura fins a ±1 mm, especialment en models d'alta-freqüència. A més, els indicadors de nivell de radar poden tenir un rang de mesura superior als 80 metres, el que els fa adequats per a sitges altes o grans dipòsits d'emmagatzematge (Miller, 2020).
Els indicadors de nivell d'ultrasons tenen una precisió relativament menor, amb un rang de mesura generalment dins dels 30 metres, adequat per a tancs de mida petita i mitjana-. El seu rendiment de mesura es degrada en entorns amb fortes turbulències o pols.
Cost i complexitat
Els indicadors de nivell ultrasònics són afavorits per la seva estructura senzilla i el seu baix cost. Són fàcils d'instal·lar i mantenir, i adequats per a aplicacions senzilles en entorns relativament estables. Tanmateix, en entorns durs, la seva fiabilitat-a llarg termini es pot veure afectada, cosa que pot augmentar els costos de manteniment posteriors.
Els indicadors de nivell de radar, tot i que tenen un cost inicial més elevat, ofereixen una major flexibilitat d'aplicació i una gran fiabilitat en entorns complexos, el que resulta en costos de manteniment més baixos-a llarg termini. Són especialment econòmics en escenaris on no es requereix manteniment i calibratge freqüents (Chen et al., 2021).
Aplicacions industrials
Els indicadors de nivell de radar són especialment adequats per a sectors industrials com el petroli, la química i la mineria, on es requereixen mesures precises i fiables. Mantenen un rendiment de mesura estable fins i tot en condicions d'alta pressió, alta temperatura i pols.
Els indicadors de nivell d'ultrasons són més adequats per a entorns més senzills, com ara tancs no-a pressió i instal·lacions de tractament d'aigua. A causa de les seves característiques de mesura no-invasives, els indicadors de nivell ultrasònics també s'utilitzen àmpliament a la indústria alimentària i de begudes.
Els indicadors de nivell de radar i d'ultrasons tenen cadascun els seus escenaris d'aplicació únics. Per a entorns durs o aplicacions que requereixen una alta precisió i mesura de llarga-distància, els indicadors de nivell de radar són sens dubte una millor opció.
En escenaris menys exigents, els indicadors de nivell d'ultrasons ofereixen una solució-més rendible.
En definitiva, seleccionar la tecnologia de mesura de nivell adequada requereix comprendre els requisits específics de l'aplicació, així com els avantatges i limitacions de cada tecnologia, per garantir uns resultats òptims de mesura en els processos industrials.
