在世界范圍內(nèi)，每天都有成千上萬的污水處理廠和數(shù)十億升的污水處理
無數(shù)的測量儀器監(jiān)測和測量水或污水的水位，流量，壓力和水質(zhì)，以及控制處理設(shè)施本身日益復(fù)雜的生物過程。
水位是較常見的測量方法之一 - 例如，在明渠，水槽和堰中流動，控制篩分系統(tǒng)，緊急溢流，洪水監(jiān)測，沉淀池，污泥，固體處理和配料系統(tǒng)......以及無數(shù)其他任務(wù)。直到較近，水處理和監(jiān)測行業(yè)的連續(xù)水平測量主要依賴于非接觸式超聲波液位傳感器，特別是在流出物上，由于大量固體物質(zhì)，以及主要用于清潔器，供水側(cè)的潛水壓力變送器。
現(xiàn)在，一個相對較新的非接觸式水平選項正在使用雷達(dá)技術(shù)。它已經(jīng)在許多過程工業(yè)中得到了很好的建立，但水務(wù)公司仍然擁有相對較少的經(jīng)驗，部分原因是認(rèn)為成本較高且感知復(fù)雜性，使其成為“專家”解決方案?，F(xiàn)在，由于技術(shù)和成本的新發(fā)展，雷達(dá)可以被視為首選。
為什么選擇雷達(dá)液位計測量技術(shù)？
主要是由于工藝或環(huán)境的影響較小，水對雷達(dá)信號的優(yōu)異反射率，固有的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性以及更穩(wěn)健的測量技術(shù)。以與現(xiàn)有技術(shù)競爭的價格。
流程挑戰(zhàn)
Jürg是市場很好公司雷達(dá)和超聲波技術(shù)的產(chǎn)品經(jīng)理。
根據(jù)經(jīng)驗，他認(rèn)為非接觸式雷達(dá)液位計測量技術(shù)是水，環(huán)境和污水處理領(lǐng)域的未來，主要是因為它在過程和天氣影響方面的穩(wěn)健性。他具有冷凝，湍流，蒸汽，風(fēng)，霧或雨水損害超聲波傳感器的直接經(jīng)驗，以及太陽輻射對溫度的影響（太陽能增益）。
超聲波信號的速度變化與溫度變化有關(guān)（每10'開氏度為1.6％）。例如，在超聲波傳感器上，換能器內(nèi)的溫度傳感器進(jìn)行補(bǔ)償
“ 只要它是陰天，就能獲得可靠的價值 ” Skowaisa解釋說 “ 但是在較長時間的直射陽光下，傳感器上的溫度會升高，傳感器溫度會變得遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度，從而導(dǎo)致錯誤 ”
一種解決方案是太陽能屏蔽或附加溫度傳感器，但它并不總能減輕誤差，因為傳感器和液體表面之間的空氣溫度變化不能總是被測量和校正。環(huán)境機(jī)構(gòu)在小橋上安裝了雷達(dá)和超聲波傳感器（配有溫度傳感器和太陽能防護(hù)罩），證明了這一點。數(shù)據(jù)顯示，在某些天氣條件下，超聲波傳感器仍會產(chǎn)生明顯的誤差或漂移，而雷達(dá)設(shè)備的輸出仍保持準(zhǔn)確。
湍流，波浪或泡沫也會影響超聲波傳感器的性能，反射信號會散射，如果處于開放狀態(tài)，風(fēng)可以完全消除信號。雷達(dá)微波信號不受影響 - 發(fā)射數(shù)百萬個脈沖，輸出每秒更新兩次 - 這意味著它們甚至可以測量波高。采用表面泡沫，較新的雷達(dá)傳感器還具有聚焦和動態(tài)靈敏度，可以進(jìn)行工作和測量。
雷達(dá)可提供準(zhǔn)確，可靠的液位數(shù)據(jù)，即使容器內(nèi)有傳感器表面冷凝或蒸氣和氣體。用于能量產(chǎn)生和污泥處理設(shè)備的厭氧消化（AD）單元的增殖通常呈現(xiàn)用于水平控制的這些環(huán)境。此外，“密封”廢物處理廠的新設(shè)計 - 減少城市地區(qū)的氣味和促進(jìn)能源生產(chǎn)的氣體收集 - 為將來出現(xiàn)這些問題提供了更大的潛力。
傳感器通常具有哪些功能？
緊湊型2線（4-20mA）環(huán)路供電“水”雷達(dá)通常具有2mm或5mm的精度（可提供散裝固體版本），封裝天線具有10°光束角（3°）選項），范圍從大約8到15米（變體高達(dá)120米），它們可以具有藍(lán)牙，Profibus，F(xiàn)F和HART通信，用于設(shè)置和/或數(shù)據(jù)傳輸，具有ATEX和IEC危險區(qū)域認(rèn)證以及SIL 2一致性。
有些防水外殼采用防洪外殼（IP68至2 Bar）?；驹O(shè)備可以處理高達(dá)3巴的工藝壓力，溫度高達(dá)80°C - 對于大多數(shù)水/環(huán)境部門來說通常是充足的（替代品可以達(dá)到400巴和400°C?。?。全球水行業(yè)已經(jīng)安裝了數(shù)以萬計的基于雷達(dá)的設(shè)備，并且采用率似乎將加速。
“ 該技術(shù)一般具有更高的精度，它非常易于使用，并且可以提供超聲波儀器的卓越性能替代品 ” Jürgen解釋道。
那么價格呢？
“ 超聲波和雷達(dá)測量技術(shù)之間的價格差異曾經(jīng)非常高。今天，雷達(dá)技術(shù)的成本是相同的，甚至更低，這取決于應(yīng)用，因此它實際上是一個更好的全方位解決方案 “。
這意味著客戶現(xiàn)在可以選擇純粹基于較佳技術(shù)，而不是價格。
面向應(yīng)用
與任何面向行業(yè)的設(shè)備一樣，基于應(yīng)用程序的設(shè)置有助于調(diào)試的質(zhì)量和速度。
“ 該行業(yè)的用戶需要快速，方便地選擇泵站，污泥接收和處理罐，沼氣池，明渠中的流量測量以及該領(lǐng)域典型的其他類似應(yīng)用。甚至流量曲線也可以編程到傳感器本身，以進(jìn)行明渠流量測量?！?br />提供各種安裝和通信選項，使傳感器易于集成到現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)中。簡單，用戶友好的操作和處理，如藍(lán)牙應(yīng)用程序和PC通信。提供快速簡單的設(shè)置和診斷。
Jürgen補(bǔ)充說： “測量數(shù)據(jù)可以直接傳輸?shù)浆F(xiàn)有的控制單元或SCADA系統(tǒng)（4 ... 20 mA，Profibus PA甚至基金會現(xiàn)場總線），因此這使得該技術(shù)成為真正的全方位?！彼偨Y(jié)道。
在批準(zhǔn)以及危險區(qū)域認(rèn)證方面，歐洲有一種用于露天使用的水平探測雷達(dá)（LPR）液位傳感器標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備必須符合此標(biāo)準(zhǔn)才能在室外使用。
要求苛刻的應(yīng)用中的可靠數(shù)據(jù)：以下示例顯示了新傳感器在水部門日常使用中的優(yōu)勢。
精確的明渠流量測量：在明渠中的流量測量中，精度是關(guān)鍵，因為指數(shù)流量計算可以放大小誤差。根據(jù)Jürgen的說法，許多用戶沒有意識到超聲波技術(shù)會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。
“ 用戶只需相信手冊中所述的值是正確的，但實際上，這些僅適用于理想的測量條件?！?br />監(jiān)管機(jī)構(gòu)根據(jù)這些價值向企業(yè)收取污水排放量。雷達(dá)技術(shù)可以為所有相關(guān)方提供更好的測量數(shù)據(jù)。
MCERTS批準(zhǔn)用于明渠流量測量的雷達(dá)液位測量
較近，第一個用于明渠流量測量的基于雷達(dá)的系統(tǒng)在MCERTS計劃下獲得批準(zhǔn) - 由英國環(huán)境局監(jiān)督。對其性能，準(zhǔn)確性和制造質(zhì)量進(jìn)行了評估。雷達(dá)技術(shù)是此應(yīng)用的理想選擇，不受溫度變化的影響，在所有天氣條件下均可靠，即使傳感器表面有冷凝，也可提供精確的液位數(shù)據(jù)，以便計算流量。它現(xiàn)已通過該方案的此應(yīng)用認(rèn)證，并為多功能性，功能和流量測量精度提供了巨大的優(yōu)勢。
風(fēng)暴溢流室 - 雷達(dá)沒有阻塞距離，因此它在狹窄空間中的理想選擇，水平安裝45反射板增加了測量范圍
雨水溢出和下水道流動： SWO或CSO室通常位于地下，用戶可以從該技術(shù)中受益匪淺。
“ 由于雷達(dá)技術(shù)沒有阻擋距離，因此測量可以持續(xù)到非常高的水位，并且傳感器表面上的冷凝免疫也有助于減少誤讀或讀數(shù)丟失 ”。Jürgen提到 另一個優(yōu)勢，“ 即使是洪水也不成問題，因為雷達(dá)傳感器具有IP68保護(hù)選項。在所有條件下毫米測量精度也可以更準(zhǔn)確地監(jiān)測“溢出”?！?/span>
化學(xué)品儲罐; 雷達(dá)可以完全安裝在塑料容器外面。它增加了安全性，易于安裝和操作，同時簡化了使用IBC時的更改
化學(xué)品的儲存：一些用于污水處理或水處理和清潔的化學(xué)品會釋放出煙霧，冷凝物和蒸汽。當(dāng)在靠近水道和植物的地方使用時，它們需要安全，安全的處理和測量。雷達(dá)液位測量與存在的煙霧或蒸汽一起工作，并且具有以下優(yōu)點：它可以安裝在塑料或GRP容器的上方/外部，俯視頂部，以提供可靠，準(zhǔn)確的庫存監(jiān)控。塑料移動式IBC容器的理想解決方案，無需配件。
水雷達(dá)（圖片左側(cè)）在深水泵軸上工作，集中在水位，忽略周圍的許多障礙物
泵站，濕井和井：雷達(dá)液位測量提供了優(yōu)異的性能，泵軸通常很窄并且充滿了許多管道，固定裝置和配件，泵本身有時直接位于軸中，積聚的固體很普遍。聚焦光束和水對雷達(dá)信號的高反射率實現(xiàn)了可靠性。在非常深的軸上，在大型方案中可以看到，可以使用另一種傳感器，只有3度光束角，范圍可達(dá)120米。
開放水道洪水風(fēng)險正在增加，這是由于某些地區(qū)的集中降雨量較多而其他地區(qū)的城市化程度較高。反過來，洪水水位監(jiān)測，河流，水道和河口的測量也是如此。非接觸式雷達(dá)液位計具有抗太陽，風(fēng)，雨，霧等功能，非常實用。它們可以安裝在任何地方，快速，輕松，“開放”，無需靜音井或發(fā)聲管，橋梁或橋下，并對現(xiàn)有裝置進(jìn)行改造。
雷達(dá)水平測量技術(shù)安裝在河上的橋上，安裝簡單，有兩個固定裝置。沒有大風(fēng)或溫度梯度的影響，也沒有導(dǎo)管或淤塞。12米范圍，由電池記錄器驅(qū)動，安裝在一個謹(jǐn)慎，堅固的管中。每15分鐘測量一次，使用相同的電池工作3年以上。用戶報告零維護(hù)，在所有條件下100％準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
展望
隨著稀缺和洪水的矛盾，水和洪水水位的監(jiān)測，供應(yīng)和污水處理將在未來繼續(xù)增長，并將始終對技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)。
在不同的環(huán)境市場中滿足這些需求本身就是一個挑戰(zhàn)：在歐洲 - 現(xiàn)有工廠的升級，尋找較新技術(shù)自動化等，而在中國和巴西等國家，正在建造新的污水處理廠，較近的現(xiàn)場總線通信日常'。
新的雷達(dá)液位計測量技術(shù)設(shè)備具有更高的可靠性和性能，基于應(yīng)用的設(shè)置，藍(lán)牙設(shè)置以及價格競爭力 - 為傳統(tǒng)傳感器提供了一種真正的替代方案，可以選擇基于技術(shù)的選擇，而不僅僅是價格。
“ 通過這種有能力的核心技術(shù)可以很快滿足未來的市場和環(huán)境要求” Skowaisa總結(jié)道，“ 我相信雷達(dá)儀器將在實現(xiàn)這一目標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。
