Przepływomierz radarowy do bezkontaktowego pomiaru przepływu cieczy 

Przepływomierz radarowy to urządzenie do pomiaru przepływu, którego główną zaletą jest pomiar bezkontaktowy. Urządzenie wykorzystywane jest zazwyczaj w kanałach otwartych lub rzekach. Dzięki temu, że przepływomierz radarowy montowany jest nad powierzchnią cieczy nie dotyczy go ryzyko zatkania przez cząstki stałe, gałęzie czy inne zanieczyszczenia. Dlatego będzie on również bardzo dobrym rozwiązaniem do pomiaru przepływu ścieków w kanałach ściekowych, gdzie inne technologie mogłyby zawieść.  

Zasada działania przepływomierza radarowego 

Przez przepływomierz radarowy emitowana jest fala elektromagnetyczna. Po odbiciu się od nierównej powierzchni cieczy mierzonej, z powrotem do odbiornika trafia echo wysłanej fali. Radar otrzymuje sygnał echa i jest w stanie podać dokładne informacje na temat prędkości przepływu. Aktualny pomiar poziomu cieczy umożliwia czujnik poziomu.  Dzięki wprowadzonym danym: informacji o szybkości przepływu i wiedzy, na jakim poziomie znajduje się aktualnie powierzchnia tafli cieczy, otrzymujemy wynik natężenia przepływu. Dzięki precyzyjnie wprowadzonym do systemu danym (dotyczącym kształtu kanału), przetwornik przepływomierza jest w stanie określić rzeczywisty przepływ.  

Przepływomierz radarowy a dopplerowski przepływomierz ultradźwiękowy  

Różnice między przepływomierzem ultradźwiękowy Dopplera a przepływomierzem radarowym wynikają przede wszystkim z odmiennych zasad działania i ich zastosowań. 

Przepływomierz elektromagnetyczny Dopplera to urządzenie wykorzystujące fale ultradźwiękowe oraz efekt Dopplera do pomiaru prędkości przepływu cieczy. Działa poprzez emisję fal dźwiękowych, które odbijają się od cząstek stałych lub pęcherzyków gazu zawartych w cieczy. Zmiana częstotliwości odbitego sygnału pozwala wyznaczyć prędkość przepływu. Warunkiem skutecznego działania tego typu przepływomierza jest obecność w cieczy pewnej ilości zawiesin lub gazów – w przypadku cieczy całkowicie czystej sygnał może się nie odbić, co uniemożliwia pomiar. Co istotne, przepływomierze Dopplera są montowane wewnątrz kanału lub rurociągu, czyli mają bezpośredni kontakt z przepływającym medium. 

Z kolei przepływomierz radarowy działa na zupełnie innej zasadzie – wykorzystuje fale elektromagnetyczne, które są kierowane w stronę powierzchni przepływającej cieczy. Fale te odbijają się od powierzchni wody, a ich zmieniona częstotliwość (również dzięki efektowi Dopplera) pozwala określić prędkość powierzchniową cieczy. Urządzenia radarowe nie mają kontaktu z mierzonym medium – są montowane nad kanałem lub rzeką, najczęściej na uchwytach, mostach lub nad kanałami technologicznymi. Dzięki bezkontaktowemu działaniu są odporne na zanieczyszczenia i praktycznie bezobsługowe. Ponadto nie wymagają obecności cząstek w cieczy, ponieważ mierzą odbicie od jej powierzchni – mogą więc pracować także z czystą wodą. 

Zalety przepływomierzy radarowych 

• Bezkontaktowy pomiar, 

• Odporności na korozje i uszkodzenia mechaniczne,  

• Brak osadzania się zanieczyszczeń, 

• Długi czas eksploatacji - brak części ruchomych, 

• Działają z trudnymi mediami: wysoka, temperatura, substancje żrące, gęste lub spienione, 

• Są niewrażliwe na zmianę temperatury, ciśnienia lub gęstości, 

• Nadają się do pomiaru przepływu w otwartych kanałach. 

Ograniczenia przepływomierzy radarowych 

Jednym z ograniczeń przepływomierzy radarowych jest ich ograniczona skuteczność w bardzo niespokojnych warunkach hydrodynamicznych, przykładowo: pieniąca się woda czy duże fale. W takich sytuacjach odbicie sygnału radarowego może być zakłócone, co wpływa na dokładność pomiaru prędkości. 

Na jakość pomiaru uzyskanego za pomocą przepływomierza radarowego mogą mieć także czynniki środowiskowe: silne opady deszczu, śniegu, mgła czy oblodzenie czujnika. W szczególności osadzanie się lodu lub brudu na antenie urządzenia może powodować tłumienie sygnału i prowadzić do błędów lub utraty danych. Choć nowoczesne urządzenia często mają systemy autodiagnostyki i ogrzewania, nie zawsze są one wystarczające w ekstremalnych warunkach klimatycznych. 

Dodatkowo, ze względu na zasadę działania, przepływomierze radarowe nie nadają się do pomiaru w zamkniętych rurociągach. To wyklucza je z wielu typowo przemysłowych aplikacji, gdzie medium przepływa w pełni wypełnionymi rurociągami. 

Przykładowe zastosowania przepływomierza radarowego 

• Pomiar przepływu w rzekach, kanałach otwartych, ciekach wodnych, 

• Systemy monitorowania hydrologicznego,  

• Oczyszczalnie ścieków i instalacje przemysłowe, 

• Zastosowania wymagające instalacji bez ingerencji w medium.