I. Princíp fungovania

• Základný vzorec: Výška hladiny H=2v×t​, kde v je rýchlosť šírenia mikrovĺn v sonde a t je doba prenosu signálu.
• Zaostrovanie signálu: Sonda obmedzuje mikrovlnnú energiu na obmedzený priestor, čím sa zabráni problému s divergenciou bezkontaktných radarových signálov šíriacich sa vzduchom, čo vedie k silnejším a stabilnejším odrazeným signálom.

II. Základné komponenty

1. Elektronická jednotka: Zodpovedá za generovanie, prenos, príjem a spracovanie mikrovlnných signálov. Obsahuje zabudovaný mikroprocesor na výpočet a výstup údajov (napr. signály 4 – 20 mA, HART, RS485).
2. Sonda (vlnovod): „Prenosový kanál“ pre mikrovlnné signály, medzi bežné typy patria:
   • Pevné tyčové sondy: Vhodné pre kvapaliny s nízkou viskozitou a neturbulentné podmienky, ponúkajú silnú odolnosť voči vibráciám.
   • Oceľové lanové sondy: Ideálne pre hlboké nádrže, médiá s vysokou viskozitou alebo médiá obsahujúce suspendované pevné látky, poskytujú vysokú flexibilitu.
   • Koaxiálne sondy: Signály sa prenášajú medzi vnútorným a vonkajším vodičom, vhodné pre médiá s nízkou dielektrickou konštantou (napr. ľahké oleje, skvapalnené plyny) so zvýšenou schopnosťou odrušiť.
3. Montážna príruba/rozhranie: Upevňuje prístroj k vrchu nádrže s použitím materiálov vybraných na základe strednej korozívnej agresivity (napr. nehrdzavejúca oceľ 316L, Hastelloy).

III. Kľúčové charakteristiky

1. Silná schopnosť rušenia v zložitých podmienkach

• Mikrovlnné signály sa šíria pozdĺž sondy, čím minimalizujú vplyv environmentálnych faktorov, ako sú para, prach, pena alebo hmla. Zostávajú stabilné aj v prostrediach s vysokým obsahom peny (napr. v nádržiach na fermentáciu piva) alebo pri intenzívnom miešaní.
• Imunitný voči rušeniu z vnútorných štruktúr nádrže (napr. miešadlá, prepážky), pretože signály sa šíria pozdĺž sondy, čím sa zabráni falošným ozvenám bežným v bezkontaktných radaroch.

2. Vysoká presnosť a stabilita merania

• Presnosť merania sa typicky pohybuje od ±0,05 % FS do ±0,1 % FS s chybami opakovateľnosti až ±0,02 % FS, čo prekonáva niektoré bezkontaktné radarové modely.
• Sila odrazeného signálu závisí predovšetkým od kontaktu medzi sondou a médiom, vďaka čomu je vhodná pre médiá s nízkou dielektrickou konštantou (napr. benzín, skvapalnený plyn).

3. Prispôsobivosť rôznym médiám a extrémnym prostrediam

• Kompatibilita s médiami: Schopné merať kvapaliny (vrátane vysokoviskóznych, kryštalizujúcich médií, ako je sirup a hydroxid sodný), pevné častice (napr. plastové pelety, uhoľný prášok), suspenzie (napr. kal, ovocná šťava) a rozhrania (napr. rozhrania olej-voda).
• Odolnosť voči prostrediu: Odoláva vysokým teplotám (-50 ℃ až 400 ℃), vysokému tlaku (až 40 MPa) a vysoko korozívnemu prostrediu, vhodné pre chemické reaktory, vysokotlakové skladovacie nádrže atď.

4. Flexibilná inštalácia pre stiesnené priestory

• Sondy je možné vložiť do malých nádrží, nádob nepravidelného tvaru alebo kontajnerov s vnútornými prekážkami, pričom nevyžadujú žiadny otvorený horný priestor. Sú obzvlášť vhodné na dodatočné montážne projekty alebo úzke priestory.

IV. Scenáre aplikácie

• Chemický priemysel: Meranie hladiny v reaktoroch, vysokotlakových/nízkotlakových zásobníkoch a detekcia rozhrania olej-voda.
• Ropa a petrochemický priemysel: Meranie hladiny v nádržiach na ropu, nádržiach na ľahký olej (benzín, nafta) a nádržiach na skvapalnený plyn.
• Potraviny a nápoje: Meranie hladiny vo fermentačných nádržiach s vysokým obsahom peny (napr. pivo, jogurt), nádržiach na sirup a suspenziách ovocných štiav (s materiálmi sondy potravinárskej kvality).
• Úprava vody: Meranie hladiny v nádržiach na čistenie odpadových vôd a sedimentačných nádržiach, zabránenie rušenia penou.
• Energetický priemysel: Meranie hladiny v silách na uhoľný prach a zásobníkoch popola a monitorovanie hladiny vo vysokoteplotných kotloch.

V. Obmedzenia

1. Požiadavky na údržbu kontaktného merania: Sondy sú v priamom kontakte s médiom, sú náchylné na znečistenie alebo upchávanie v dôsledku viskozity a vyžadujú si pravidelné čistenie. Vysoko korozívne médiá môžu spôsobiť opotrebovanie sondy, čo si vyžaduje špeciálne materiály (zvyšovanie nákladov).
2. Obmedzený rozsah merania: Maximálny dosah je určený dĺžkou sondy, pričom konvenčné modely sa pohybujú od 0,3 m do 30 m, čo je nevhodné pre mimoriadne veľké nádrže (bezkontaktný radar dokáže pokryť až 100 m).
3. Obmedzenia v sanitárnych aplikáciách: V potravinárstve, farmaceutickom priemysle a iných scenároch s vysokými hygienickými požiadavkami sú procesy validácie čistenia sond zložité, čo potenciálne zvyšuje náklady na dodržiavanie predpisov (bezkontaktný radar je výhodnejší kvôli absencii kontaktu).
4. Riziko opotrebenia sondy: V situáciách s nepokojným alebo turbulentným prúdením média musia byť nainštalované ochranné puzdrá sondy, aby sa zabránilo ich zlomeniu v dôsledku kolízií.

VI. Základné rozdiely oproti bezkontaktnému radaru

Záver