Řešení problému s ultrazvukovým snímačem hladiny
První typ
Řešení problému s ultrazvukovým snímačem hladiny. V nádrži na místě dochází k míchání a hladina kapaliny kolísá v poměrně velkém rozsahu, což má vliv na měření ultrazvukového snímače hladiny.
Příznak: Žádný signál nebo výrazné výkyvy v datech.
Důvod: Měřicí vzdálenost v řádu několika metrů, kterou uvádí ultrazvukový hladinoměr, se vztahuje na klidný vodní povrch.
Například ultrazvukový snímač hladiny kapaliny s měřicím rozsahem 5 metrů obvykle znamená, že maximální vzdálenost pro měření hladiny klidné vody je 5 metrů, přičemž ve skutečnosti může dosáhnout až 6 metrů.
Pokud dochází k pohybu v nádobě, hladina vody není klidná a odražený signál se oslabí na méně než polovinu normální hodnoty.
Řešení:
- Zvolte ultrazvukový hladinoměr s větším měřicím rozsahem. Pokud je skutečný rozsah 5 metrů, použijte k měření ultrazvukový hladinoměr s rozsahem 10 nebo 15 metrů.
- Pokud ultrazvukový hladinoměr nevyměníte a kapalina v nádrži není viskózní, můžete také nainstalovat vlnovod a umístit sondu ultrazvukového hladinoměru do tohoto vlnovodu, abyste změřili výšku hladiny kapaliny, protože hladina kapaliny ve vlnovodu je v zásadě stabilní.
- Doporučuje se nahradit dvouvodičový ultrazvukový snímač hladiny kapaliny čtyřvodičovým systémem.
Druhý typ
Na povrchu kapaliny je pěna.
Poruchový jev: Ultrazvukový snímač hladiny kapaliny pokračuje v hledání nebo zobrazuje stav “ztracená vlna”.
Důvod: Pěna výrazně pohlcuje ultrazvukové vlny, což má za následek velmi slabý odražený signál. Pokud je tedy více než 40–50% povrchu kapaliny pokryto pěnou, bude většina signálu vysílaného ultrazvukovým hladinoměrem pohlcena, což způsobí, že hladinoměr nebude schopen přijmout odražený signál. To nesouvisí s tloušťkou pěny, ale především s rozlohou plochy, kterou pěna pokrývá.
Řešení:
- Nainstalujte vlnovod a vložte sondu ultrazvukového snímače hladiny kapaliny do vlnovodu, abyste změřili výšku hladiny kapaliny, protože se tím výrazně sníží množství pěny ve vlnovodu.
- Nahraďte jej radarovým hladinoměrem pro měření. Radarový hladinoměr dokáže proniknout do pěny do hloubky 5 cm.
Třetí typ
Teplota v bazénu nebo nádrži v areálu je vysoká, což ovlivňuje měření ultrazvukového hladinoměru.
Poruchový jev: Pokud je hladina vody blízko sondy, lze ji změřit, ale pokud je hladina vody daleko od sondy, nelze ji změřit.
Při nízké teplotě vody funguje ultrazvukový snímač hladiny normálně, avšak při vysoké teplotě vody není schopen hladinu měřit.
Důvod: Tekuté médium obecně nevytváří páru ani mlhu při teplotách pod 30–40 °C. Při teplotách nad touto hranicí se pára nebo mlha vytváří snadno.
Ultrazvuková vlna vysílaná ultrazvukovým hladinoměrem se během vysílání jednou prochází párou, čímž dojde k jejímu útlumu, a poté se odráží zpět od hladiny kapaliny.
Když dojde k dalšímu útlumu, je ultrazvukový signál, který se vrací do sondy v sekvenci ##, velmi slabý, a proto jej nelze změřit.
Navíc je v tomto prostředí sonda ultrazvukového hladinoměru náchylná k usazování vodních kapek, které narušují vysílání a příjem ultrazvukových vln.
Řešení:
- Pro zvětšení měřicího rozsahu – při skutečné výšce nádrže 3 metry – je třeba zvolit ultrazvukový hladinoměr s měřicím rozsahem od 6 do 9 metrů. Tím lze omezit či zmírnit vliv páry nebo mlhy na měření.
- Sonda by měla být vyrobena z polytetrafluoroethylenu nebo PVDF, díky čemuž bude fyzicky utěsněná, takže na vyzařovací ploše takové sondy se nebudou snadno kondenzovat kapky vody. Na vyzařovací ploše sond z jiných materiálů je pravděpodobnost kondenzace kapek vody vyšší.
Čtvrtý typ
Na místě dochází k elektromagnetickému rušení.
Poruchový jev: Údaje ultrazvukového hladinoměru kolísají nepravidelně nebo prostě nevykazují žádný signál.
Důvod: V průmyslovém areálu se bude nacházet mnoho motorů, frekvenčních měničů a elektrických svařovacích zařízení, což bude mít vliv na měření ultrazvukového hladinoměru. Elektromagnetické rušení může přehlušit echo signál přijímaný sondou.
Řešení:
- Ultrazvukový snímač hladiny kapaliny musí být spolehlivě uzemněn. Po uzemnění budou některé rušivé signály z desky plošných spojů odváděny zemnicím vodičem. Toto uzemnění musí být provedeno samostatně a nesmí sdílet zemnící vodič s jinými zařízeními.
- Napájecí zdroj nesmí být stejný jako u frekvenčního měniče a motoru, ani nesmí být napájen přímo z elektrické sítě. 3. Místo instalace by mělo být v dostatečné vzdálenosti od frekvenčních měničů, motorů s proměnnou frekvencí a elektrických zařízení s vysokým výkonem. Pokud není možné dodržet dostatečnou vzdálenost, je třeba mimo měřidlo hladiny kapaliny nainstalovat kovovou skříňku na přístroje, která zajistí izolaci a stínění, a tato skříňka by měla být rovněž uzemněna.
Typ pět
Vjíždění do slepé zóny
Poruchový jev: Zobrazí se data v plném měřítku nebo libovolná data.
Důvod: Ultrazvukové snímače hladiny kapaliny mají slepé zóny, které se obvykle nacházejí v rozsahu 5 metrů, přičemž šířka slepé zóny činí 0,3–0,4 metru. V rozsahu do 10 metrů je šířka slepé zóny 0,4–0,5 metru. Po vstupu do slepé zóny bude ultrazvuková vlna vykazovat náhodné hodnoty a zařízení nebude moci fungovat normálně.
Řešení:
- Při instalaci je třeba zohlednit výšku slepé zóny. Po instalaci musí být vzdálenost mezi sondou a nejvyšší hladinou vody větší než slepá zóna.
Výše uvedené důvody mohou vést k nesprávnému fungování ultrazvukového hladinoměru, proto při jeho nákupu nezapomeňte zkušenému pracovníkovi zákaznického servisu sdělit pracovní podmínky na místě, aby vám mohl pomoci s výběrem vhodného modelu a poradit s jeho instalací. Zajistěte, aby ultrazvukový hladinoměr fungoval správně.
Související návody
