अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर 20-200 kHz ध्वनि दालों को उत्सर्जित करके तरल स्तर को मापते हैं और इको रिटर्न का समय लेते हैं। वे गैर संपर्क, कम लागत वाले होते हैं और अधिकांश पानी और अपशिष्ट जल टैंकों में अच्छी तरह से काम करते हैं - लेकिन वे 7 विशिष्ट स्थितियों में विफल होते हैं: रिक्त दूरी, फोम, वाष्प, वैक्यूम, उच्च तापमान, अशांति और कोणित या लेपित सतहों। यह गाइड अपनी विशिष्ट सीमा के साथ प्रत्येक सीमा को बताता है, इसे कैसे हल किया जाए, और जब रडार पर स्विच किया जाए। यदि आप अभी भी हार्डवेयर का चयन कर रहे हैं, तो शुरू करें अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर अवलोकन.
अधिकांश “ अल्ट्रासोनिक सेंसर सीमाएं ” लेख ध्वनिक सिद्धांत की सूची। एक वास्तविक टैंक में, वास्तव में केवल एक मुट्ठी प्रभाव पड़ता है: बीम पथ के अंदर क्या है, सतह कैसे व्यवहार करती है, और तापमान के साथ ध्वनि परिवर्तन की गति कैसे होती है। नीचे दिए गए अनुभाग उन तीन वास्तविकताओं के आसपास आयोजित किए जाते हैं।
कैसे एक अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर काम करता है - एक पैराग्राफ में
ट्रांसड्यूसर ध्वनि की एक फट को आग लगाता है और प्रतिध्वनि वापस आने तक समय को मापता है। दूरी की गणना (ध्वनि × समय की गति) ÷ 2 के रूप में की जाती है, फिर टैंक ज्यामिति का उपयोग करके स्तर में परिवर्तित किया जाता है। दो परिणामों का पालन करें। सबसे पहले, कुछ भी जो इको - फोम, वाष्प, संक्षेपण को कमजोर या देरी करता है - एक माप त्रुटि बन जाती है, न सिर्फ एक अनुभूति। दूसरा, क्योंकि तापमान के साथ ध्वनि परिवर्तन की गति लगभग 0.6 m/s प्रति °C, एक पूरी तरह से साफ टैंक में भी एक uncompensated सेंसर drifts। ध्वनिक पक्ष का पूर्ण उपचार इस में उपलब्ध है शुरुआत और #8217; अल्ट्रासोनिक स्तर ट्रांसमीटर के लिए गाइड.
ट्रांसड्यूसर ध्वनि की एक फट को आग लगाता है और प्रतिध्वनि वापस आने तक समय को मापता है। दूरी की गणना (ध्वनि × समय की गति) ÷ 2 के रूप में की जाती है, फिर टैंक ज्यामिति का उपयोग करके स्तर में परिवर्तित किया जाता है। दो परिणामों का पालन करें। सबसे पहले, कुछ भी जो इको - फोम, वाष्प, संक्षेपण को कमजोर या देरी करता है - एक माप त्रुटि बन जाती है, न सिर्फ एक अनुभूति। दूसरा, क्योंकि तापमान के साथ ध्वनि परिवर्तन की गति लगभग 0.6 m/s प्रति °C, एक पूरी तरह से साफ टैंक में भी एक uncompensated सेंसर drifts। ध्वनिक पक्ष का पूर्ण उपचार इस में उपलब्ध है शुरुआत और #8217; अल्ट्रासोनिक स्तर ट्रांसमीटर के लिए गाइड.

7 अल्ट्रासोनिक लेवल सेंसर की वास्तविक सीमा (समाधान के साथ)
ये ऐसी सीमाएं हैं जो आपकी स्थापना को बदलते हैं, सैद्धांतिक नहीं हैं:
- रिक्त दूरी - ट्रांसड्यूसर चेहरे के 30-50 सेमी के भीतर कोई विश्वसनीय माप नहीं है। समाधान: सेंसर को माउंट करें ताकि उच्चतम तरल स्तर खाली दूरी से नीचे रह जाए, या उपयोग करने योग्य सीमा को बढ़ाने के लिए एक स्थायी अच्छी तरह से उपयोग करें।
- फोम परतें - फोम लगभग 2 सेमी से अधिक मोटा अवशोषित होता है और नाड़ी को बिखरता है, झूठे या जमे हुए रीडिंग का उत्पादन करता है। समाधान: सतह फोम को बायपास करने के लिए एक स्थायी अच्छी तरह से उपयोग करें, या निर्देशित-वेव रडार पर जाएं जो एक जांच के साथ प्रचारित करती है।
- वाष्प और संक्षेपण - ट्रांसड्यूसर चेहरे पर बनाई गई बूंदें संकेत को कम करती हैं, और प्रभाव गर्म, नम या कवर टैंक में बढ़ता है। समाधान: एक गर्म या हवा से भरे ट्रांसड्यूसर को निर्दिष्ट करें, या सेंसर को संघनित करने के लिए कोण दें।
- तापमान विचलन - ध्वनि की गति 0.6 m/s प्रति °C के बारे में बदलती है, इसलिए 20 °C स्विंग सेंसर की क्षतिपूर्ति नहीं होने पर लगभग 1% तक रीडिंग को शिफ्ट कर सकता है। समाधान: अंतर्निहित तापमान मुआवजे के साथ एक सेंसर का चयन करें और इसे कमीशनिंग पर मैनुअल डिप के खिलाफ सत्यापित करें।
- वैक्यूम सेवा - ध्वनि वैक्यूम में प्रचार नहीं कर सकती है, इसलिए अल्ट्रासोनिक माप वैक्यूम टैंक या स्तंभों में लागू नहीं है। समाधान: इसके बजाय रडार (विद्युत चुम्बकीय FMCW) या हाइड्रोस्टैटिक दबाव माप का उपयोग करें।
- कोटिंग और क्रिस्टलीकरण मीडिया - चिपचिपा, स्केलिंग, या क्रिस्टलाइजिंग तरल पदार्थ ट्रांसड्यूसर चेहरे पर निर्माण करते हैं और सप्ताह में सिग्नल को नम करते हैं। समाधान: रखरखाव के हिस्से के रूप में एक लेपित या रासायनिक रूप से प्रतिरोधी चेहरे, या शेड्यूल नियमित सफाई का उपयोग करें।
- अशांति और एकाधिक गूंज - आंदोलनकारियों, cascades और भरने धारा झूठी गूंज और अस्थिर रीडिंग बनाते हैं। समाधान: इको-प्रोसेसिंग फिल्टर को सक्षम करें, सेंसर को आंदोलनकारी शाफ्ट से दूर रखें, और एक स्थिर अच्छी तरह से उपयोग करें जहां अशांति गंभीर है।
यदि आपके आवेदन में तीन या अधिक हिट होती है, तो अल्ट्रासोनिक आमतौर पर एक ट्यूनिंग समस्या के बजाय गलत तकनीक है।
अल्ट्रासोनिक बनाम रडार (80 गीगाहर्ट्ज) बनाम हाइड्रोस्टैटिक लेवल सेंसर
इस तालिका का उपयोग ऑपरेटिंग स्थिति द्वारा शॉर्टलिस्ट करने के लिए करें, फिर डेटाशीट के खिलाफ पुष्टि करें:
| विशेषता | अल्ट्रासोनिक | 80 गीगा रडार | हाइड्रोस्टैटिक |
|---|---|---|---|
| मापन सिद्धांत | ध्वनि समय के प्रकाश | विद्युत चुम्बकीय FMCW | दबाव बनाम स्तर |
| रिक्त दूरी | 30-50 सेमी | ~5 सेमी | कोई नहीं |
| फोम प्रतिरोध | गरीब | अच्छा | (wetted) |
| वैक्यूम सेवा | नहीं | हाँ | हाँ |
| मूल्य स्तर | कम | मध्यम | कम मध्यम |
| विशिष्ट सटीकता | ± 0.2-0.5% एफएस | ± 1-2 मिमी | ±0.5% FS |
अल्ट्रासोनिक के बजाय रडार का चयन कब करें
जब फोम, वाष्प, वैक्यूम, उच्च तापमान, या लंबी माप सीमा ध्वनिक पथ को अविश्वसनीय रूप से बनाने के लिए रडार को स्विच करें - ये वास्तव में ऐसी स्थितियां हैं जहां अल्ट्रासोनिक सटीकता गिरती है जबकि 80 गीगा रडार काम करता रहता है। दृश्य रडार स्तर सेंसर यदि ऊपर दो या अधिक सीमाएं आपके टैंक पर लागू होती हैं।
स्थापना और रखरखाव चेकलिस्ट
- बीम को टैंक की दीवारों, सीढ़ियों और इनलेट धाराओं से साफ़ रखें - अक्ष के चारों ओर कम से कम 5 डिग्री के एक स्पष्ट शंकु का उद्देश्य।
- तरल सतह के लिए लंबवत माउंट; एक झुकाव ट्रांसड्यूसर प्रयोज्य रेंज को छोटा करता है और झूठी गूंज को बढ़ाता है।
- ज्यामिति और खाली ऑफसेट की पुष्टि करने के लिए पहले सप्ताह के लिए मैनुअल डिप्स के खिलाफ 4-20 एमए या आरएस 485 आउटपुट का उपयोग करें।
- फोमिंग या स्केलिंग सेवा में मासिक ट्रांसड्यूसर चेहरे का निरीक्षण करें; रीडिंग को शिफ्ट करने के लिए 1 मिमी बिल्ड-अप पर्याप्त है।
- रिकॉर्ड तापमान मुआवजा व्यवहार मौसम में - आउटडोर टैंक एक uncompensated इकाई को उजागर करने के लिए पर्याप्त स्विंग कर सकते हैं।
इन स्थितियों में उपयोग किए जाने वाले स्तर ट्रांसमीटरों के लिए, KUS3000 श्रृंखला टैंक स्तर और ओपन चैनल माप को कवर करता है; अल्ट्रासोनिक सेंसिंग का ध्वनिक व्यवहार भी संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है MaxBotix’s सेंसर प्राइमर.

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q: अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर की रिक्त दूरी क्या है?
A: रिक्त दूरी आम तौर पर ट्रांसड्यूसर चेहरे से 30-50 सेमी होती है; उस क्षेत्र के अंदर, सेंसर इको से संचारित पल्स को अलग नहीं कर सकता है, इसलिए कोई विश्वसनीय माप संभव नहीं है।
Q: क्या अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर फोम के माध्यम से माप सकते हैं?
A: केवल पतली फोम। लगभग 2 सेमी से अधिक मोटी परतें ध्वनि पल्स को अवशोषित और बिखरती हैं और झूठी रीडिंग का कारण बनती हैं, इसलिए फोमिंग टैंक आमतौर पर निर्देशित-तरंग रडार या एक स्थायी अच्छी तरह से काम करते हैं।
Q: क्या तापमान अल्ट्रासोनिक स्तर माप को प्रभावित करता है?
A: हाँ - ध्वनि की गति प्रति °C 0.6 m / s के बारे में बदल जाती है, इसलिए परिवेश और प्रक्रिया तापमान के साथ एक अपरिचित सेंसर drifts। अंतर्निहित तापमान मुआवजे के साथ एक इकाई चुनें और इसे मैनुअल डिप के खिलाफ चेक करें।
प्रश्न: मुझे अल्ट्रासोनिक के बजाय रडार कब चुनना चाहिए?
A: जब फोम, वाष्प, निर्वात, उच्च तापमान, या लंबी रेंज ध्वनिक पथ को अविश्वसनीय बनाती है तो रडार चुनें; 80 गीगाहर्ट्ज रडार उन स्थितियों को संभालती है लेकिन एक अल्ट्रासोनिक समकक्ष से अधिक लागत होती है।
Q: क्या अल्ट्रासोनिक वैक्यूम टैंक के लिए उपयुक्त है?
A: नहीं ध्वनि के माध्यम से यात्रा करने के लिए एक माध्यम की जरूरत है, इसलिए अल्ट्रासोनिक माप वैक्यूम सेवा में उपयोग करने योग्य नहीं है; बजाय रडार या हाइड्रोस्टैटिक दबाव माप का उपयोग करें।
प्रश्न: अक्सर अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर को कैसे साफ किया जाना चाहिए?
A: स्वच्छ जल सेवा में, सालाना आमतौर पर पर्याप्त होता है। फोमिंग, स्केलिंग या क्रिस्टलाइजिंग मीडिया में, मासिक निरीक्षण - ट्रांसड्यूसर चेहरे पर 1 मिमी बिल्ड-अप पढ़ने को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त है।
अगला कदम
पहले स्थिति में सेंसर से मिलान करें, फिर बजट में। यदि आपका टैंक स्वच्छ, हवादार और 1 मीटर से ऊपर है, तो एक अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर लागत प्रभावी उत्तर है; यदि फोम, वाष्प, वैक्यूम या लंबी रेंज हावी है, तो रडार के लिए बजट। रेंज में एक समान तुलना के लिए, देखें अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर चयन या चयन KUS3000 श्रृंखला.
संसाधन & amp; संदर्भ
इस लेख में थ्रेसहोल्ड और इंस्टॉलेशन मार्गदर्शन निम्नलिखित बाहरी संदर्भों के खिलाफ क्रॉस-चेक किए गए हैं:
- कोलटन इंस्ट्रूमेंटेशन — एक शुरुआती और #8217; अल्ट्रासोनिक लेवल ट्रांसमीटर के लिए गाइड
- MaxBotix कैसे अल्ट्रासोनिक सेंसर काम (ध्वनिक व्यवहार और बीम पैटर्न)
- विकिपीडिया — अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर (निर्माण और आवृत्ति रेंज)
- विकिपीडिया — ध्वनि की गति (उपभोक्ता के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला तापमान निर्भरता)
