電波式レベル計 方式の違いとは?
パルスレーダー方式とFMーCWレーダー方式の違いをわかりやすく徹底解説

パルスレーダー方式とFMーCWレーダー方式の違い

悪環境に強い非接触式レベル計の代名詞といえば電波式レベル計です。
これには「パルスレーダー方式」「FMーCWレーダー方式の2つがあります。
いずれも、測定対象物に向けて使用すれば距離がわかることからサイロ内の貯蔵レベル計測に利用されています。
しかし、方式の違いがどのように影響するのか?何が違うのか?知りたいけど専門的でわかりにくいというご意見を
いただくことがあります。

ここではこの方式の違いについて少しでもわかりやすくお伝えします。
※パルスレーダー方式とFM-CWレーダー方式 イメージ

わかりやすく解説

パルスレーダー方式とは?


レベル計より測定物に向かってパルス状の電波を発信すると、電波が測定物に反射しレベル計に戻って来ます。この電波が往復する時間に電波の速度を演算することで距離を算出しています。
これをボールに例えるとよりわかりやすくなります。壁に向かって投げたボールは跳ね返って自分のところに戻って来ます。ボールを投げてから戻ってくるまでの時間を距離に換算しているイメージです。
これは超音波レベル計でも同じことがいえます。違いは電磁パルスが音波のパルスに変わるだけです。ただし、音波と電波の性質の違いがあります。電波は透過性に優れ熱による誤差が無いことから発塵や蒸気、高温環境での計測に多く利用されています。
 

FM-CWレーダー方式とは?


FM-CWとは電波の一定の周期で変化する周波数を連続で測定物に発信し、測定物で反射して戻ってきた電波の周波数と、その時の発振している周波数の差に周波数の変化周期(時間)を演算し距離に換算しています。
周波数の変化を複数のカラフルなボールに例えるとわかりやすくなります。たくさんのボールを投げて跳ね返ってきたボールと投げようとしているボールの順番の差(周波数の差=時間差)を距離に換算しているイメージです。
結論
信号処理に違いはありますが、どちらの方式が優れているというほどの違いはありません。むしろ、利用している周波数の違いで特性が変わってきます。周波数の特性の違いについては別の機会に掲載いたします。

更に詳しい違いについてはこちらの資料をダウンロードしてご確認ください。

マツシマメジャテックの電波式レベル計

海外製品が多い中、マツシマメジャテックは国内では珍しいマイクロ波によるレベル計測技術を持つ国産メーカーです。1986年、マツシマメジャテックのFMCW方式マイクロ波レベル計は過酷(発塵・高温環境)な溶鉱炉内のレベル計測を世界で初めて実現しました。以来、素材産業やエネルギー産業の様々な過酷な現場でお声がかかり、現場の見える化のために研究・開発してきました。現在では2種類の電波式レベル計をラインナップしております。

レーダー式マイクロ波レベル計



26GHzの電波を利用したパルスレーダー方式の電波式レベル計です。マイクロ波(電波)の特性(透過性・高温の影響を受けないなど)を活かし、工場の原料や製品(粉体・粒体・塊体・液体・スラリーなど)が入ったタンクやサイロの貯蔵レベルを非接触で連続的に計測できます。タンクやサイロの在庫管理や制御に利用され設備の自動化や省力化に貢献します。
他にも、公共での水害を予測するため、河川をはじめとする樋門・ため池・験潮場などでも水位計測にご利用いただいております。
 

レーダー式ミリ波レベル計特定省電力機器)



79GHzの電波を利用したFM-CWレーダー方式の電波式レベル計です。電波の特性はこれまで解説したとおりですが、これまでの現場の経験と実績からお客様の使いやすさを徹底追及したモデルです。
スマホを使って簡単に調整できます。さらには2つの特許を取得。一つは付着で誤計測しそうな場合には電気信号にビート波を載せて直接オペーレーターにお知らせします。もう一つは方位・角度検出機能です。メンテナンス時にセンサを取り外すと初期設置の角度がわからなくなり、はじめから再調整することがありました。これからは簡単に方位と角度が分かるので再調整の手間が省けます

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