การวัดระดับของแข็ง (Solids Level Measurement) (ตอนจบ)

ทวิช ชูเมือง

    
ระบบการวัดระดับแบบอัลตราโซนิก (Ultrasonic Level Systems)

เช่นเดียวกับระบบน้ำหนักและสายเคเบิล ระบบการวัดระดับอย่างต่อเนื่องแบบอัลตราโซนิคเป็นเทคโนโลยีที่เสร็จสมบูรณ์แล้วในปัจจุบันนี้ระบบอัลตราโซนิค นำเสนอประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมากและมีความน่าเชื่อถือเนื่องจากความก้าวหน้าในเทคโนโลยี ส่วนหลักเป็นการแปลงสัญญาณและเทคนิคในการประมวลผลสัญญาณที่ฝังอยู่ในอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องมือวัดและซอฟต์แวร์ปัญหาการใช้งานโดยรวมของระบบอัลตราโซนิคไม่สามารถที่จะทำการวัดในการใช้งานกับสภาวะต่าง ๆ

ดังนี้
- สภาพที่มีฝุ่น
- ความผันผวนของความดัน
- มีการเปลี่ยนมุมของการพิงกับผนังถัง
- ขนาดอนุภาคขนาดใหญ่
- สิ่งกีดขวางภายในถัง
- การเคลือบหรือการก่อตัวของ Clumps บนพื้นผิวภายในถัง

     

     บางส่วนของสิ่งเหล่านี้เป็นเงื่อนไขที่อาจมีผลต่อวิธีสะท้อนคลื่นเสียงออกจากพื้นผิวและ/หรือให้กำเนิดสัญญาณสะท้อนที่จะเป็นหน้ากากของสัญญาณระดับจริง
 ความผันผวนของอุณหภูมิจะเป็นปัญหาสำหรับระบบอัลตราโซนิค แต่อาจจะไม่มีผลกระทบอีกต่อไปถ้าใช้งานระบบเครื่องมือวัดที่ทันสมัยซึ่งจะมีการชดเชยผลกระทบของอุณหภูมิ

 ผลตอบรับจากการใช้งานจะไม่เหมือนกับระบบน้ำหนักและสายเคเบิล มีเปอร์เซ็นต์ที่สูงขึ้นของผู้ใช้อัลตราโซนิคยังไม่ได้รับความพึงพอใจกับประสิทธิภาพในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับประเด็นข้างต้น ด้วยเหตุนี้จึงมีความเข้าใจในตลาดที่ว่าต้องใช้เวลาอย่างต่อเนื่องกับระบบอัลตราโซนิคเพื่อให้พวกมันทำงาน นอกจากนี้การรับรู้เป็นปกติว่าระบบอัลตราโซนิคอาจเชื่อถือไม่ได้ในสภาพที่มีฝุ่นมาก 

 
     ดังนั้นคำถามสำคัญเกี่ยวกับระดับอัลตราโซนิคระบบเป็นดังนี้
     1. วิธีการออกแบบขั้นสูงในการปรับปรุงประสิทธิภาพในการใช้งานกับปัญหาแบบเดิม ๆ 
     2. เป็นไปได้ไหมในการติดตั้งจริง ๆ แล้วไม่ต้องเข้าไปดูแลเหมือนกับที่สามารถทำได้ในเทคโนโลยีอื่น ๆ ส่วนใหญ่ใช่แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ผู้ผลิตระบบอัลตราโซนิคเชื่อว่าในปัจจุบันเป็นระบบที่เชื่อถือได้เหมือนกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ในตลาด

     การออกแบบและการใช้งานระบบอัลตราโซนิคในปัจจุบันดีขึ้นกว่ารุ่นก่อนหน้านี้ได้อย่างไร ขั้นแรกเป็นการติดตั้งที่เหมาะสม จุดมุ่งหมายและการตั้งค่ายังคงเป็นจุดวิกฤติคงเหลือที่สำคัญเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด ด้วยระบบชาญฉลาดทำให้ระบุการตั้งค่ารวมถึงไม่เพียงแต่จุดมุ่งหมายเซนเซอร์ แต่ยังต้องแสดงและการกำจัดความผิดพลาดของคลื่นเสียงสะท้อน ที่เรียกว่าการสร้างหรือการทำแผนที่ของถังและสามารถช่วยขจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความผิดพลาดของคลื่นเสียงสะท้อน

     ในการปรับปรุงประสิทธิภาพในการใช้งานที่มีฝุ่นมากรวมถึงการใช้ความถี่ของเซนเซอร์ต่ำลดลงถึง 5 kHz อย่างไรก็ตามวัสดุที่สามารถดูดซับความถี่ต่ำมากกว่าที่จะสะท้อนความถี่นี้ ซึ่งวิธีการนี้จึงไม่อาจจะแก้ได้อย่างอเนกประสงค์ นอกจากนี้วงจรอัตราขยายอัตโนมัติ (เปลี่ยนแปลงจำนวนของการขยายทั้งหมด) และ/หรือวงจรพลังงานอัตโนมัติ (เปลี่ยนแปลงความเข้มของความถี่) ช่วยให้ระบบอัตราโซนิคในการรักษาการวัด ถ้าเงื่อนไขของถังทำให้เกิดความแรงของสัญญาณที่สะท้อนให้จางหายในระหว่างการบรรจุหรือการถ่ายออก 

     การใช้ระบบประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP) ยังเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพที่สำคัญ ระบบประมวลผลสัญญาณดิจิตอล และโปรแกรมที่มีเสถียรภาพกับกระบวนการชุดคำสั่งและการวิเคราะห์ขั้นสูงเพื่อนำสัญญาณเสียงกลับและสามารถปรับ (การเพิ่มอัตราขยายและหรือพลังงาน) ตามความจำเป็นเพื่อรักษาการวัดที่เชื่อถือได้ ระบบประมวลผลสัญญาณดิจิตอลยังช่วยให้ระบบใช้เวลาบันทึกสภาพแวดล้อมในถัง บันทึกไปยังหน่วยความจำและจัดการกับมัน การกรองแบบดิจิตอลสามารถเฉลี่ยโปรไฟล์การสะท้อนเหล่านี้และกำจัดแหล่งที่มาของการรบกวนแบบสุ่มไปอย่างน่าเชื่อถือมากขึ้นในการกำหนดระดับวัสดุ

 
     จากรายละเอียดข้างต้นจะเห็นได้ว่าไม่มีข้อสงสัยใด ๆ ที่เกี่ยวกับระบบระดับอัลตราโซนิคได้กำจัดปัญหาจำนวนมากโดยการออกแบบ แต่ยังคงมีความสงสัยในความเป็นไปได้ว่าปัญหาทั้งหมดโดยเฉพาะฝุ่นหนัก ซึ่งเป็นผลที่น่าพอใจกับความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีใหม่ หลายผู้ผลิตนำเสนอเทคโนโลยีระดับอื่น ๆ เช่นกันและจะไม่อนุมัติให้นำไปใช้งานหากมีเงื่อนไขการทำงานเกินกว่าขอบเขตของระบบอัลตราโซนิค 

     ดังนั้นควรมีความมั่นใจในประสิทธิภาพการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบอัลตราโซนิค ที่ได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิตสำหรับการใช้งานเฉพาะ สุดท้ายของคำแนะนำจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับเทคโนโลยีอัลตราโซนิค ขอให้พิจารณาการจัดซื้อการให้ความช่วยเหลือที่ภาคสนาม การเริ่มต้นใช้งานควรจะได้รับคำแนะนำหรือปรับตั้งค่าจากผู้ผลิต ซึ่งจะสามารถทำให้การปรับตั้งค่าเริ่มต้นที่ราบเรียบมากขึ้นและมีความสัมพันธ์กับการบันทึกของผู้ผลิตลงในโปรแกรมหลังการขายซึ่งสามารถช่วยในการแก้ปัญหาใด ๆ ที่เกิดขึ้นจากการใช้งาน 

    
ระบบการวัดระดับด้วย GWR (Guided Wave Radar)

     
     GWR มีประโยชน์มากสำหรับการใช้งานกับย่านการวัดระดับที่กว้าง ซึ่งการใช้งานเทคโนโลยีก่อนหน้านี้เป็นการยากต่อการวัดในลักษณะนี้ ข้อเสียที่สำคัญที่สุดคือของระบบ GWR จะมีเซนเซอร์ที่ต้องยื่นเข้าไปในถังที่ต้องการวัดและราคาซื้อที่สูงขึ้น

     GWR ได้รับการบอกกล่าวถึงข้อดีในการใช้งานจากปากต่อปากของผู้ใช้งานที่เกี่ยวข้องกับความน่าเชื่อถือในการวัดสำหรับการใช้งานที่เต็มไปด้วยฝุ่น คลื่นพลังงานเรดาร์พุ่งรวมกันและเน้นการเดินทางไปตามตัวนำคลื่น (Wave Guide) มีสัญญาณน้อยมากที่กระจายตัวออกไปขณะที่เดินทางไปยังพื้นผิวของแข็งหรือหลังจากที่มีการสะท้อนกลับ ฝุ่นไม่ได้ทำให้คลื่นพลังงานกระจายออกตามที่สามารถทำได้กับสัญญาณจากเทคโนโลยีการวัดแบบไม่สัมผัส

     ผู้ผลิตส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าการออกแบบหัววัดที่เหมาะสมและมีเทคนิคการประมวลผลสัญญาณทางดิจิตอลระบบ GWR ยังไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลือบ แต่ประสิทธิภาพของระบบอาจได้รับผลกระทบหากความชื้นเกิดขึ้นและความชื้นสามารถร่วมกับฝุ่นในการสร้างการยึดติดซึ่งเป็นชนิดของสารเคลือบผิวของสื่อตัวนำไฟฟ้า ซึ่งอาจต้องมีการสอบเทียบระบบอีกครั้งหรือการทำความสะอาดตัวนำคลื่นเป็นระยะ ๆ แน่นอนว่าปัญหานี้เป็นปัญหาที่พบมากที่สุดสำหรับเทคโนโลยีการตรวจวัดระดับอื่น ๆ เช่นเดียวกัน สถานะการรวมกันของฝุ่นหนักและความชื้นอาจจะใช้งานกับระบบน้ำหนักสามารถทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

     การเปรียบเทียบระหว่างระบบคลื่นเรดาร์ผ่านตัวนำ GWR กับระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ (TAR) ต่อไปนี้เป็นข้อได้เปรียบของระบบ GWR เมื่อเทียบกับระบบ TAR หรือระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ

 
     1) ระบบ GWR มีความถูกต้องมากกว่า เพราะคลื่นเรดาร์ไม่กระจัดกระจาย อัตราส่วนของสัญญาณกับการรบกวนของคลื่นที่สะท้อนกลับจะสูงกว่าและระบบ GWR จะตรวจจับสำหรับสัญญาณการสะท้อนกลับเพียงอย่างเดียว

 
หมายเหตุ: การระบุค่าความถูกต้องจากบริษัทผู้ผลิตของระบบทั้งสองมีค่าใกล้กันมาก การกระจายสัญญาณของระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ และการสะท้อนกลับโดยสิ่งกีดขวางสัญญาณภายในถัง รวมทั้งพื้นผิวของแข็งเป็นปัญหาของความแรงสัญญาณ ระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ มีระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างจากคุณสมบัติของระบบ GWR ที่จะจัดการกับปัญหาเหล่านี้ไม่ได้ ชัดเจนว่าระบบ GWR จะให้ค่าความถูกต้องที่เป็นข้อได้เปรียบกว่าระบบ TAR ตามข้อ 1 เพียงอย่างเดียว

     2) ระบบ GWR ติดตั้งได้ง่ายกว่า สามารถปรับให้เข้ากับการเลือกสรรมากมายของถังและมีความสามารถในการทำงานในพื้นที่ขนาดเล็ก 

     3) การตั้งค่าสำหรับ GWR ก็สามารถทำได้ง่ายเนื่องจากมีการสะท้อนสัญญาณเพียงอย่างเดียว 
มีการนำเสนอว่าระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปไปทำแผนผังของถังในระหว่างการตั้งค่า ซึ่งพบว่าการสมมุติฐานนี้ไม่เป็นความจริงสำหรับระบบทั้งหมด แต่จะนำไปใช้กับหลายระบบ

     4) GWR ใช้เวลาอ่านมากขึ้นต่อวินาที ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับกระบวนการที่มีการเติมและถ่ายออกอย่างรวดเร็ว 

      5) GWR มีความไวน้อยต่อการเคลือบผิวและการพอกพูนขึ้น 
นี้หมายถึงความจริงที่ว่าการเคลือบ, การจับกันเป็นกลุ่มก้อน (Clumps) ของวัสดุที่อยู่ด้านข้างของถัง อาจมีผลต่อการฉสะท้อนของสัญญาณระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ เหมือนกับการวัดระดับด้วยระบบอัลตราโซนิค

 
     6) GWR สามารถวัดวัสดุที่มีค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่ (Dielectric Constant) ต่ำ 
  ข้อกำหนดสำหรับระบบทั้งสองมีค่าใกล้เคียงกัน แต่ระบบ GWR อาจมีประโยชน์สำหรับวัสดุที่มีค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่ใกล้ความต้องการขั้นต่ำสำหรับระบบคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศ มีความสับสนบางอย่างเกี่ยวกับผลต่อการเปลี่ยนแปลงในค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่ที่มีต่อประสิทธิภาพของระบบ GWR ในทางทฤษฎีควรจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานตราบใดที่ค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่ยังคงอยู่ในค่าความต้องการขั้นต่ำ ผู้เชี่ยวชาญบางท่านกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงค่าหลังจากเริ่มต้นขึ้นอาจทำให้เกิดคลื่นเรดาร์จะเจาะลึกเข้าไปในพื้นผิวที่เป็นของแข็งก่อนที่จะสะท้อนให้เห็น อย่างไรก็ตามผู้ผลิตส่วนใหญ่จะแสดงค่าผิดพลาดใด ๆ ที่สร้างขึ้นโดยผลกระทบนี้จะเป็นค่าเล็กน้อย

 
     7)  ระบบ GWR มีความละเอียดที่ดีกว่าสำหรับย่านการวัดกว้าง ๆ
     ข้อกำหนดสำหรับทั้ง GWR และ TAR จะใกล้เคียงกันอีกครั้งอย่างไรก็ตาม จริง ๆ แล้ว TAR อาจมีประโยชน์สำหรับย่านการวัดที่กว้างในของแข็งหนัก ย่านการวัดของ GWR อาจมีข้อจำกัด เนื่องจากแรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นบนตัวนำคลื่น

     8)  ระบบ GWR มีราคาซื้อต่ำกว่าระบบ TAR 
 ระบบ GWR และระบบ TAR มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน สิ่งหนึ่งอาจจะยิ่งได้เปรียบกว่าที่อื่น ๆ สำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง แต่อย่างใดอย่างหนึ่งความเชื่อถือได้ควรจะเท่ากันในการใช้งานถ้าได้รับการอนุมัติโดยผู้ผลิต

     ระบบการวัดระดับด้วยคลื่นเรดาร์ผ่านอากาศหรือ TAR (Thru-Air Radar)

     GWR เป็นระบบที่มีชิ้นส่วนไปสัมผัสกับกระบวนการอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับระบบน้ำหนักและสายเคเบิลหรือลักษณะที่ไม่สัมผัสกระบวนการของเทคโนโลยี  อื่น ๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสูงของถังและน้ำหนักของวัสดุซึ่งอาจเป็นปัญหา

 
     GWR เป็นการวัดระดับอย่างต่อเนื่องที่อย่างแท้จริงซึ่งแตกต่างจากระบบน้ำหนักและสายเคเบิลและมีข้อแนะนำให้ใช้งานมากกว่าระบบน้ำหนักและสายเคเบิลเฉพาะเมื่อกระบวนการวัดมีความจำเป็นต้องอ่านค่าอย่างต่อเนื่องเป็นประจำ ในกรณีอื่น ๆ ให้เลือกตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดที่เหมาะกับการประยุกต์ใช้งานตรงกับความต้องการมากที่สุด 

     
     TAR เป็นผู้บุกเบิกวิธีการใช้งานของคลื่นเรดาร์ในการวัดระดับ ในขณะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดระดับของเหลวและสารละลาย ในอดีตที่ผ่านมา กำลังจะกลายเป็นที่นิยมมากขึ้นสำหรับการวัดระดับฝุ่นผงและของแข็งจำนวนมากเช่นกัน 

     พลังงาน TAR มีความแตกต่างกันตามระยะที่พุ่งลงไปในถังเพื่อที่จะสะท้อนออกจากพื้นผิวของแข็ง เช่นเดียวกับระบบวัดระดับด้วยอัลตราโซนิค ผลกระทบต่อระดับสัญญาณสะท้อนและสร้างการสะท้อนภายในถัง อาจมีผลมาจากสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้

- สิ่งกีดขวางภายในถัง

- การเปลี่ยนมุมของการพิง

- การพอกพูน (Clumps) ของวัสดุที่ยึดมั่นในผนังถัง

- อื่น ๆ 

     การติดตั้งที่เหมาะสมและการตั้งค่าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสมรรถนะการทำงานที่ดี ระบบ TAR อนุญาตให้ผู้ใช้งานตั้งค่าแผนผังของถัง ในช่วงเริ่มต้นขึ้นเพื่อระบุและลดการสะท้อนสัญญาณที่ผิดพลาด มีผู้ผลิตบางรายให้ใช้คอมพิวเตอร์แล็ปท็อปที่ติดตั้งด้วยซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตั้งค่า ซอฟต์แวร์นี้ได้รวบรวมประสบการณ์ในการใช้งานที่ได้รับทั้งหมดเพื่อให้มองเห็นระดับสัญญาณจริง เหมือนที่ระบุไว้สำหรับระบบอัลตราโซนิค ระบบ TAR มักจะใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP) และเทคนิคเฉลี่ยสัญญาณเพื่อสำหรับการหาค่าสัญญาณระดับ

 
     ระบบ TAR ใช้พลังงานมากขึ้นว่าระบบ GWR ระบบ TAR มีรูปแบบขั้นพื้นฐานอยู่ 2 แบบคือ

-พัลซิ่งเรดาร์ (Pulsed Radar)

-คลื่นมอดูเลตความถี่ต่อเนื่อง หรือ FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)

     มีการผลิตคลื่นไฟฟ้าพลังงานสูงที่สามารถผ่านทุกสภาพแวดล้อมในถัง รวมทั้งฝุ่นไปยังพื้นผิวของแข็ง สิ่งที่จะต้องกังวลที่เป็นไปได้หากไอระเหยหรือความชื้นรวมกันเพื่อให้บรรยากาศในถังมีค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่สูงขึ้นกว่าค่าของวัสดุของแข็งเอง ระบบ GWR อาจต้องมีพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้มีคลื่นเรดาร์ที่ไม่แตกต่างหรือสร้างภาพสะท้อนเท็จและมีอัตราส่วนคลื่นสะท้อนกับสัญญาณรบกวนที่สูงขึ้นและคุณสมบัติขั้นสูงของระบบอิเล็กทรอนิคทำให้มีสมรรถนะการทำงานที่ไว้วางใจได้สำหรับหลายการใช้งาน

     ระบบ TAR อาจมีข้อเสียในวัสดุที่มีค่าสื่อนำไฟฟ้าคงที่ต่ำ ซึ่งจะทำให้สัญญาณสะท้อนปรับตัวลดลงและอาจจะจำกัดช่วงใช้งานได้ นอกจากนี้ข้อจำกัดอัตราการสุ่มตัวอย่าง เนื่องจากการประมวลผลสัญญาณพิเศษในระบบ TAR อาจมีความน่าเชื่อถือไม่เพียงพอสำหรับการวัดระดับในการใช้งานกับอัตราการบรรจุหรือการถ่ายเทที่รวดเร็ว อาจจะเป็นปัญหาในถังขนาดเล็ก แต่ไม่ปกติสำหรับสถานการณ์การจัดเก็บในความจริง

     ในขณะที่ระบบ GWR จะแนะนำสำหรับการใช้งานที่มีฝุ่น ระบบ TAR ยังสามารถใช้ได้ อย่างไรก็ตามเซนเซอร์ของระบบ TAR ไม่สามารถทำความสะอาดด้วยตนเองในสภาพแวดล้อมเต็มไปด้วยฝุ่น ผู้ผลิตบางรายเสนอตัวเลือก มีฝาปิดฝุ่น Teflon ความชื้นเมื่อรวมกับฝุ่นละอองทำให้เกิดยางเหนียว เคลือบติดอาจจะเป็นชนิดที่เป็นปัญหาสำหรับระบบ TAR การไล่ด้วยอากาศอาจได้รับการเสนอเป็นตัวเลือกสำหรับการเซ็นเซอร์ที่จะทำความสะอาด อย่างไรก็ตามการไล่ด้วยอากาศอาจจริง สร้างโพรงในสารเหนียวที่สร้างขึ้นแทนการไล่ออกอย่างสมบูรณ์

 
     ระบบวัดระดับด้วยเลเซอร์ 

จากรายละเอียด แสดงให้เห็นว่าระบบ TAR มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันและอาจจะหรืออาจจะไม่เป็นเหมือนกับระบบ GWR สำหรับบางการใช้งาน แน่นอนว่าการไม่มีส่วนยื่นไปสัมผัสกระบวนการเป็นข้อดีหลักสำหรับระบบ TAR ในการใช้งานที่สามารถขจัดความเสียหายต่อตัวนำคลื่นของระบบ GWR หรือสำหรับถังขนาดใหญ่เต็มไปด้วยวัสดุหนัก ระบบ TAR ควรทำงานได้อย่างมีความน่าเชื่อถือระดับเดียวกับระบบอื่น ๆ สำหรับการใช้งานที่ได้รับ การอนุมัติโดยผู้ผลิตและผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีที่ตรงกับข้อดีและข้อเสีย

ระบบ TAR มีความได้เปรียบของการเป็นจริงอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับระบบน้ำหนักและสายเคเบิล แต่ยังมีความรู้สึกว่าดีที่สุดของการดำเนินการคือการเลือก ตัวเลือกประหยัดที่เหมาะกับการประยุกต์ใช้และความต้องการที่สำคัญที่สุดของการใช้งาน 

 ระบบวัดระดับด้วยเลเซอร์ที่ถูกออกแบบมาสำหรับย่านการวัดที่ยาวมากจะมีราคาในการจัดซื้อที่สูงมากในช่วงราคาจาก $2,500 ถึง $6,000 ถูกนำไปใช้งานหลักกับระบบวัดระดับที่ยากมากด้วยค่าใช้จ่ายของระบบการวัดที่ต่ำกว่าไม่เหมาะสม เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้ผลิตรายหนึ่งได้แนะนำระบบเลเซอร์ที่มีความคุ้มค่ามากขึ้น สำหรับถังขนาดเล็กที่มีฝุ่นน้อยมากโดยมีค่าใช้จ่ายในการซื้ออยู่ในช่วง $1,500 ถึง $2,000

 
     เลเซอร์เป็นลำแสงแคบ ๆ ที่ไม่กระจายในการสะท้อน ง่ายที่จะเล็งเป้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรอบสิ่งกีดขวางภายในถัง และง่ายต่อการตั้งค่า ระบบเลเซอร์สามารถเชื่อมต่อตรงไปยังถัง ถ้าอุณหภูมิมีค่า 150 องศาฟาเรนไฮต์หรือน้อยกว่าและความดันมีค่า 3 psig หรือน้อยกว่า สำหรับสภาพสภาวะการภายนอกค่านี้ เลเซอร์ติดตั้งอยู่นอกถังและส่งผ่านทางที่เหมาะสมติดตั้งกระจกมองเห็นในด้านบนของถัง ตัวเลือกดังกล่าวจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นในการจัดซื้อและติดตั้งระบบ

     ผู้ผลิตได้แสดงว่าเลเซอร์สามารถทะลุผ่านฝุ่น แต่เลนส์เลเซอร์จะต้องมีการรักษาความสะอาด ผู้ผลิตมีตัวเลือกหนึ่งสำหรับเซนเซอร์ป้องกันฝุ่นและล้างด้วยอากาศ แม้จะมีตัวเลือกดังกล่าว เลเซอร์ได้รับการแนะนำสำหรับใช้งานกับสภาวะฝุ่นปานกลางจะดีที่สุด

 
     ระบบเลเซอร์จะให้ค่าความถูกต้องสูงในการวัดระดับ ความถูกต้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ ที่ระยะทางในช่วงความยาวมากกว่า 50 ฟุต 

     ระบบเลเซอร์ยังไม่ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางเหมือนกับระบบเรดาร์ เนื่องจากค่าใช้จ่ายการซื้อสูง มีการนำเสนอมากขึ้นสำหรับการออกแบบที่คุ้มค่าสำหรับย่านการวัดสั้นมีข้อได้เปรียบในเชิงบวกมากมาย ควรจะส่งผลให้มีการใช้งานกว้างขึ้นกับผู้ใช้ที่อาจเกิดขึ้นและขยายการใช้งานออกไป ระบบจะไม่มีส่วนที่ยื่นเข้าไปในกระบวนการ ความถูกต้องสูงและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในระดับวัสดุ ถ้าต้องการวัดจริงอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็น ระบบนี้เป็นตัวเลือกที่ดี อย่างไรก็ตามถ้าพิจารณาในด้านของราคา ควรเลือกที่ประหยัดที่สุดตัวเลือกที่เหมาะกับการประยุกต์ใช้และความต้องการที่สำคัญที่สุด

      
     ระบบน้ำหนักแบบ Load Cell ตามรายละเอียดที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้จะติดตั้งอยู่ภายใต้โครงสร้างของถังและมีความถูกต้องสูงสุดของการวัด (? 0.2% หรือที่ดีกว่า) มีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงมาก (ค่าใช้จ่ายรวมการจัดซื้อ, ติดตั้งและการสอบเทียบ) และจะถูกใช้เป็นหลักสำหรับการรับรองเพื่อการค้าหรือการตรวจสอบสินค้าภายใน (ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้การวัดมวล) หรือการใช้งานในกระบวนการรุนแรงที่การใช้งานระบบอื่น ๆ จะไม่ทำงาน ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร, ยาและส่วนผสมคอนกรีต สำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงเหล่านี้เป็นระบบจะถูกออกแบบโดยผู้ผลิต

ระบบน้ำหนักแบบ Strain Gage เชื่อมต่อหรือโบลต์ไปยังโครงสร้างของถัง เป็นระบบที่มีค่าใช้จ่ายในการจัดหาระบบที่มีประสิทธิภาพที่มีความถูกต้องของมวลจาก 1% ถึง 5% ไม่มีความต้องการให้บริการบำรุงรักษาเป็นปีหลังจากที่มีการติดตั้งและสอบเทียบ

     ผู้ผลิตจะต้องการรายละเอียดที่สมบูรณ์ของถังเพื่อให้คำแนะนำวิธีการและตำแหน่งที่จะติดตั้งตัวเซนเซอร์ เมื่อได้จัดทำสิ่งเหล่านี้แล้วเสร็จ ระบบสามารถติดตั้งได้โดยผู้ใช้งานเอง เคล็ดลับในการสอบเทียบจริง ระบบจำเป็นต้องใช้ความเร็วในการโหลดอย่างแม่นยำไปยังถัง (อย่างใดอย่างหนึ่งผ่านทางวัสดุหรือน้ำหนัก) เพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักและความเครียดที่ส่งไปยังเซนเซอร์ 

     เนื่องจากระบบน้ำหนักแบบ Strain Gage มีต้นทุนที่ต่ำ (เมื่อเทียบกับระบบ Load Cell) ความถูกต้องในการวัดมวลและข้อดีการออกแบบทำให้มีการเปรียบเทียบมากยิ่งขึ้นกับระบบระดับในช่วงการวัดที่กว้างขึ้น เช่นในตัวอย่างก่อนหน้านี้ข้อได้เปรียบของระบบน้ำหนักเทียบกับระบบระดับจะแตกต่างกันในการนำไปใช้งานและไม่มีระบบอื่นที่ดีกว่าที่จะนำมาใช้ ขอแนะนำให้เลือกตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดที่เหมาะกับการประยุกต์ใช้และความต้องการที่สำคัญที่สุด 

 ระบบน้ำหนักแบบ Strain Gage

ถึงแม้จะมีการพัฒนาของเทคโนโลยีใหม่ ๆ เกิดขึ้น เช่น เรดาร์และเลเซอร์หรือมีการปรับปรุงเทคโนโลยี เช่น ระบบน้ำหนักและสายเคเบิลและคลื่นความถี่เสียงก็ยังไม่มีตัวเลือกการวัดระดับโดยเฉพาะสำหรับการตรวจวัดปริมาณของแข็ง ไม่มีเทคโนโลยีอย่างใดอย่างหนึ่งที่มีค่าใช้จ่ายมีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาในทุกการใช้งานกับของแข็ง ในความเป็นจริงของการวัดระดับของแข็งยกเว้นการใช้งานในการวัดแบบที่ง่าย ๆ โดยทั่วไปการใช้งานเกือบทั้งหมดต้องการวิธีแก้ปัญหาโดยตรงจากผู้ผลิตระบบ 

     แนวทางสี่ขั้นตอนที่จะใช้ในการเลือกวิธีที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเป็นดังนี้

 -กำหนดความต้องการของการใช้งาน มีความสำคัญและจำเป็นอย่างไร ต้องการค่าความถูกต้องสูงหรือไม่ จัดลำดับความสำคัญของความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษาในรายการ ? ต้องการเป็นเพียงการเปลี่ยนกระบวนการวัดด้วยตนเองหรือต้องการค่าความถูกต้องสำหรับการวัดเพื่อการซื้อขาย ? 

- สร้างรายการชื่อของเทคโนโลยีที่สามารถนำไปใช้งานได้อาจเกิดขึ้นจากการจับคู่กับความต้องการพร้อมกับระบุข้อดีและข้อเสียสำหรับเทคโนโลยีต่าง ๆ ที่ได้กล่าวถึง 

- พูดคุยกับผู้ผลิตชั้นนำที่ขายเครื่องมือในรายการชื่อ จากนั้นประเมินข้อเสนอกับความต้องการและค้นหาลักษณะการใช้งานสำหรับที่คุ้มค่าสูงสุด มีการแสดงเกี่ยวกับกระบวนการเงื่อนไขข้อกำหนดของการติดตั้ง, ลักษณะของวัสดุ, ค่าความถูกต้องที่ต้องการและเป้าหมายในค่าใช้จ่าย (การจัดซื้อ, การติดตั้งและค่าใช้จ่ายในระยะยาวของการเป็นเจ้าของ) กับแต่ละผู้ผลิต ต่อไปจะเป็นการลดจำนวนรายชื่อในรายการ

- ทำการเลือกครั้งสุดท้ายจากรายชื่อผู้ผลิตและเทคโนโลยี จะมีอย่างน้อยหนึ่งรายชื่อและส่วนใหญ่เทคโนโลยีเกือบทั้งหมด สามารถประสบความสำเร็จได้รับการจับคู่กับการใช้งาน การเลือกจากรายชื่อสุดท้ายมีอิทธิพลโดยทั่วไปอย่างน้อยหนึ่งปัจจัยดังต่อไปนี้ 

1. ความพึงพอใจส่วนตัว (Personal Preference) ผู้ใช้งานส่วนใหญ่จะได้รับอิทธิพลจากประสบการณ์ที่ผ่านมากับเทคโนโลยีและผู้ผลิตที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตามต้องคิดไว้เสมอว่าเทคโนโลยีมีวาระการครบกำหนดแม้มีระดับความก้าวหน้าที่สำคัญในการออกแบบในปีที่ผ่านมา เมื่อเปรียบเทียบการออกแบบในปัจจุบันกับการออกแบบที่สามารถใช้งานได้แม้ว่าเพียง 5 ปีมาแล้ว หลายผู้ผลิตมีการออกแบบเป็นรุ่นที่สองหรือที่สาม  

ทำให้มั่นใจได้ว่าประวัติการใช้งานไม่ได้เป็นผลจากการใช้งานไม่ถูกต้องหรือใช้ผิดวัตถุประสงค์ของเทคโนโลยีหรือเพียงข้อจำกัดของการออกแบบก่อนหน้านี้ จากนั้นควรพิจารณาที่ผู้ผลิตอื่น ๆ สำหรับเทคโนโลยีหรือผู้ผลิตมีค่าใช้จ่ายไม่คุ้มค่าหรือไม่สามารถแก้ปัญหาที่ผ่านมาได้

 
2. การรับรู้ด้านความคงทนและความยุ่งยากที่ต้องการ สิ่งต่าง ๆ ที่ควรกำจัดดังเช่น

- การบำรุงรักษา

- การปรับเทียบใหม่

- ความยุ่งยาก

หัวข้อดังกล่าวซึ่งอาจดูเหมือนจะเป็นปัจจัยสำคัญตอนแรกในการเลือก แต่เมื่อผู้ผลิตได้อนุมัติอุปกรณ์ที่ผลิตมาเพื่อใช้สำหรับงานของที่ผู้ใช้งานกำหนดแล้วและสมมติว่ามีข้อดีข้อเสียของอุปกรณ์ตรงตามความต้องการ โปรแกรมการบำรุงรักษาไม่ควรเป็นข้อกังวลสำคัญใด ๆ ของเทคโนโลยีที่ยังคงอยู่ในรายชื่อที่แสดงไว้

3 .ความถูกต้องสูงสุด ความถูกต้องที่สูงขึ้นจะเป็นปัจจัยสำคัญ แต่ไม่ได้เป็นเปอร์เซ็นต์ที่ไม่มีนัยสำคัญของการใช้งานตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ เมื่อความถูกต้องเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผลักดันในการเลือกใช้ ระบบการวัดน้ำหนักอาจจะเหมาะสมมากกว่าระบบการวัดระดับ สําหรับส่วนใหญ่ของการใช้งานอื่น ๆ เมื่อความถูกต้องไม่ได้เป็นสิ่งที่สำคัญ ระบบการวัดระดับจะมีต้นทุนที่ต่ำกว่า

4 .ซึ่งไม่ว่าสุดท้ายแล้วจะเลือกเทคโนโลยีใดก็ตาม โปรดจำไว้ว่าส่วนใหญ่สิ่งที่สำคัญคือการทำตามคำแนะนำอย่างใกล้ชิดของผู้ผลิตเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาต่าง ๆ

เอกสารอ้างอิง
     [1] Level user guide for the instrument and project engineer in the refining industry, Emerson.
     [2] Joseph D lewis,sr. Technology review level measurement of bulk solids in Bin, silos and hoppers, December 2004.