एक अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर समय-समय पर तरल या ठोस स्तर को मापता है: यह 20 और nbsp से ऊपर एक नाड़ी का उत्सर्जन करता है; kHz और D = C × t / 2 का उपयोग करके echo देरी को दूरी में बदल देता है, जहां C हवा में ध्वनि की गति है। क्योंकि तापमान के साथ सी परिवर्तन - मोटे तौर पर 0.6 और nbsp; m/s प्रति °C - सटीकता ट्रांसड्यूसर की तुलना में सही स्थापना और तापमान मुआवजा पर बहुत अधिक निर्भर करती है। यह गाइड माउंटिंग, ड्राई बनाम वेट कैलिब्रेशन को कवर करता है, और फील्ड दोष जो आप वास्तव में मिलेंगे।

अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर क्या है?

एक अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर सेंसर चेहरे और तरल या ठोस की सतह के बीच की दूरी को मापने के लिए मानव सुनवाई की सीमा से ऊपर ध्वनि का उपयोग करता है। ट्रांसड्यूसर एक फट, गूंज रिटर्न का उत्सर्जन करता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स इसे समय देता है। ध्वनि की गति के साथ ज्ञात (और तापमान के लिए क्षतिपूर्ति), दूरी निम्नानुसार है:

डी = सी × टी / 2

राउंड ट्रिप के लिए 2 खातों का कारक - पल्स सतह और पीछे की ओर जाता है। परिणाम एक गैर संपर्क माप है: कुछ भी उत्पाद को छूता है, इसलिए प्रक्रिया कनेक्शन पर चिंता करने के लिए कोई क्लॉगिंग, जंग या दबाव सील नहीं है। विशिष्ट औद्योगिक रेंज मॉडल और आवृत्ति के आधार पर मीटर की दसियों तक कुछ सेंटीमीटर तक होती है; हमारी KUS640 श्रृंखला अनुकूलन अधिकतम मापने दूरी 1 मीटर से 50 मीटर तक का समर्थन करता है, और दोहरी जांच KUS700 करीबी रेंज में बहुत छोटे अंधा क्षेत्रों के लिए बनाया गया है।

अल्ट्रासोनिक लेवल सेंसर टाइम-ऑफ-फ्लाइट सिद्धांत: ट्रांसड्यूसर एक नाड़ी का उत्सर्जन करता है जो तरल सतह को प्रतिबिंबित करता है और सेंसर को लौटाता है
चित्र 1 - टाइम-ऑफ-फ्लाइट सिद्धांत: राउंड ट्रिप टाइम किया जाता है, और दूरी ध्वनि की गति से होती है।

स्थापना: सही नींव रखना

उचित स्थापना पढ़ने की गुणवत्ता का सबसे बड़ा निर्धारक है। लगभग हर "faulty सेंसर" एक बढ़ते समस्या बन जाती है।

1. माउंटिंग स्थान का चयन

  • ध्वनिक पथ साफ़ करें। उत्पाद की सतह पर दृष्टि की एक unobstructed लाइन के साथ एक स्थान चुनें। पाइप, आंदोलनकारी ब्लेड, सीढ़ी, हीटिंग कॉयल और टैंक अंदरूनी को बीम शंकु से बाहर रखें।
  • भरने की धारा से दूर। इनलेट और आउटलेट्स के स्पष्ट माउंट; एक कैस्केड भरने से सतह फोम और अशांति पैदा होती है जो इको को बिखरती है।
  • थर्मली और विद्युत रूप से शांत। चरम गर्मी से बचें, आवास पर प्रत्यक्ष सूर्य, भारी कंपन और परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव या बड़े मोटर्स से निकटता।
  • गैर संपर्क अंतर। एक गैर संपर्क सेंसर के लिए, सेंसर चेहरे और उच्चतम अपेक्षित उत्पाद स्तर के बीच निर्माता के निर्दिष्ट न्यूनतम अंतर का सम्मान करें। यह रिक्त दूरी है, कोई सुझाव नहीं।
एक टैंक पर सही और गलत अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर बढ़ते स्थिति, बीम पथ और भरने वाली इनलेट को दिखाने से बचने के लिए
Fig. 2 — Mounting position matters more than any setting: keep the beam clear of the tank wall, the filling inlet, and any internal fittings.
अल्ट्रासोनिक तरल स्तर सेंसर एक प्रक्रिया अनुप्रयोग में एक टैंक पर स्थापित
Fig. 3 — A typical non-contact installation: the transducer looks straight down at the product surface, with nothing in the beam path.

2. सेंसर लगाना

  • निर्माता के ब्रैकेट और हार्डवेयर का उपयोग करें; एक हाथ से बना माउंट समय के साथ कोण बहाव का सबसे आम स्रोत है।
  • सेंसर को उत्पाद की सतह के समानांतर रखें। ऑफ-एंगल माउंटिंग ट्रांसड्यूसर से इको को दूर भेजता है, जो स्पष्ट त्रुटि के बजाय सिग्नल के रुकने के रूप में दिखाता है।
  • बढ़ते धागे या flange सुलभ छोड़ दें - आपको फौलिंग सेवा में सफाई के लिए इकाई को हटाने की आवश्यकता होगी।

स्थापना सर्वश्रेष्ठ अभ्यास चेकलिस्ट

कारक सिफारिश
टैंक की दीवार से बढ़ते दूरी रखें और gt; 300  दीवार से मिमी और भरने वाली इनलेट से; लंबे / संकीर्ण टैंक पर डेटाशीट में न्यूनतम त्रिज्या आंकड़े का उपयोग करें
खाली दूरी (डीड जोन) निर्दिष्ट मृत क्षेत्र (आम तौर पर 0.2-0.5 m); उच्चतम उत्पाद स्तर को इसके नीचे रहना चाहिए
अधिकतम माप सीमा मॉडल-निर्भर - 1 और nbsp से; 50 और nbsp तक; KUS640 श्रृंखला पर एम, डेटाशीट के खिलाफ सत्यापित
तापमान प्रभाव ध्वनि परिवर्तन की गति ~ 0.6 और nbsp; m/s प्रति °C; हमेशा तापमान-compensated मॉडल का उपयोग करें
फोम / वाष्प / धूल भारी फोम या घने वाष्प से बचें; यदि कोई स्थायी है, तो रडार पर स्विच करें
संक्षेपण कोण सेंसर थोड़ा नीचे की ओर चेहरे या एक हुड वाली माउंट का उपयोग करते हैं ताकि ट्रांसड्यूसर पर पूलिंग के बजाय घनीभूत रन बंद हो जाए
तालिका - पावर-अप से पहले इंस्टॉलेशन चेकलिस्ट

कैलिब्रेशन: सटीकता के लिए समायोजन

कैलिब्रेशन स्थापित ज्यामिति (टैंक बॉटम के सापेक्ष संदर्भ बिंदु) और ट्रांसड्यूसर में किसी भी अवशिष्ट सहिष्णुता के लिए सही है। दो दृष्टिकोण हैं, और वे विभिन्न स्थितियों के अनुरूप हैं।

1. सूखी अंशांकन

सूखी अंशांकन पोत भरने के बिना शून्य और अवधि निर्धारित करता है। आप एक ज्ञात दूरी दर्ज करते हैं - या सेंसर चेहरे से मापा दूरी पर एक लक्ष्य रखते हैं - और सेंसर उस संदर्भ के लिए इको टाइमिंग स्टोर करता है। यह तेजी से है, कोई प्रक्रिया रुकावट की जरूरत है, और आम तौर पर एक टैंक कमीशन करने के लिए पर्याप्त है। यह ऑपरेटर के टेप माप को सही करने पर निर्भर करता है, इसलिए यहां एक गलत संख्या हर बाद की रीडिंग में कॉपी की जाती है।

2. गीले अंशांकन

गीले कैलिब्रेशन पोत को ज्ञात स्तरों पर भर देता है और आउटपुट को शारीरिक रूप से मापा ऊंचाई तक संरेखित करता है, एक डिपस्टिक या कैलिब्रेटेड दृष्टि ग्लास का उपयोग करता है। रैखिकता को सत्यापित करने के लिए रेंज में कई बिंदुओं पर दोहराएं। यह धीमी है और प्रक्रिया तक पहुंच की आवश्यकता है, लेकिन यह उन प्रभावों को कैप्चर करता है जो शुष्क अंशांकन नहीं है - सतह पर फोम, उल्लू में वाष्प, और आवेदन के वास्तविक ढांकता हुआ ध्वनिक व्यवहार।

एक झलक में सूखी बनाम गीले कैलिब्रेशन

पक्ष सूखी अंशांकन गीले अंशांकन
सर्वश्रेष्ठ कमीशनिंग; टैंक जो सेवा से भरा या बाहर नहीं जा सकता गंभीर सूची या हिरासत स्थानांतरण कर्तव्य; फोम या वाष्प के साथ जहाजों
संदर्भ का इस्तेमाल किया ज्ञात दूरी या अंशांकन लक्ष्य सेंसर चेहरा बंद सेट वास्तविक तरल स्तर डिपस्टिक या दृष्टि ग्लास द्वारा मापा जाता है
सटीकता प्राप्त करने योग्य प्रवेश दूरी की सटीकता से सीमित उच्चतम - सीमा में वास्तविक प्रक्रिया की स्थिति के लिए सही
समय और प्रयास मिनट; कोई प्रक्रिया रुकावट लंबे समय तक; कई बिंदुओं पर भरने, स्थिर करने और दोहराने की आवश्यकता होती है
रैखिकता को सत्यापित करता है? नहीं - एकल संदर्भ बिंदु हाँ - मापने रेंज में एकाधिक अंक
विशिष्ट अंतराल कमीशन पर, फिर से खरीद के बाद कमीशनिंग और आवधिक पुन: सत्यापन (आम तौर पर 6-12 महीने) पर
तालिका - सूखी बनाम गीला अंशांकन

समस्या निवारण: जब चीजें गड़बड़ हो जाएँ

क्षेत्र की समस्याओं के भारी बहुमत के लिए नीचे दिए गए तीन लक्षण। प्रत्येक में एक भौतिक कारण होता है - इलेक्ट्रॉनिक्स को छूने से पहले कारण स्तंभ के माध्यम से काम करता है।

लक्षण कारण सुधारात्मक कार्रवाई
गलत (offset) रीडिंग Wrong स्थापित ऊंचाई या संदर्भ में प्रवेश किया; तापमान मुआवजा विकलांग; नियंत्रक में स्केलिंग त्रुटि संदर्भ दूरी को फिर से दर्ज करें; तापमान संवेदक की पुष्टि परिवेश पढ़ रहा है; 4-20  एमए या आरएस 485 स्केलिंग को प्राप्त करने के अंत में सत्यापित करें
अनियमित / जंपिंग रीडिंग VFDs, मोटर्स या वेल्डर से विद्युत हस्तक्षेप; अस्थिर या unshielded केबल रूटिंग केबल को ढालें और केवल एक छोर पर ढालें; पावर केबल से दूर मार्ग संकेत केबल; फेराइट कोर फिट; सेंसर या ड्राइव को स्थानांतरित करें
कोई रीडिंग नहीं सेंसर misalignment; क्षतिग्रस्त ट्रांसड्यूसर; वायरिंग दोष सेंसर चेहरे को सतह पर फिर से संरेखित करें; ट्रांसड्यूसर का निरीक्षण करें; डेटाशीट पिन परिभाषा के खिलाफ तारों को सत्यापित करें
वेक या खो गए इको फोम परत पल्स को अवशोषित; चेहरे पर भारी वाष्प या संक्षेपण चेहरे को साफ करें; एक हुड वाली माउंट को फिट करें; desiccant या गर्म चेहरा जोड़ें; यदि फोम स्थायी है, तो इसके बजाय रडार का उपयोग करें।
पढ़ना मौसम के साथ उच्च / निम्न बहाव तापमान की भरपाई नहीं की जाती है, या सूरज की हीटिंग के लिए आवास तापमान मुआवजे को सक्षम / सत्यापित करें; आवास को छाया दें; एक असफल ऑन-बोर्ड तापमान सेंसर के लिए जांच करें
एक निश्चित मूल्य पर फ्रीज पढ़ना उत्पाद स्तर में रिक्त स्थान (मृत्यु) क्षेत्र में प्रवेश किया गया है, या इको को दीवार या आंदोलनकारी पर लॉक किया जा रहा है। मृत क्षेत्र के नीचे उच्च स्तरीय सीमा को कम करें; सेंसर को टैंक सेंटर में ले जाएं; बीम कोण को कम करें
तालिका - लक्षण, कारण और सुधारात्मक कार्रवाई

सही अल्ट्रासोनिक लेवल सेंसर का चयन

एक बार स्थापना और अंशांकन ध्वनि है, मॉडल विकल्प यह तय करता है कि आप क्या माप सकते हैं। दो व्यावहारिक प्रारंभिक अंक:

  • स्वच्छ तरल पदार्थ, टैंक और खुले चैनल: पूर्ण अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर रेंज एकीकृत और विभाजित डिजाइन को कवर करता है। The KUS640 श्रृंखला 24 वीडीसी आपूर्ति और 4-20 एमए / आरएस 485 आउटपुट के साथ एक व्यापक तापमान एलसीडी (30 से 80 डिग्री सेल्सियस) जोड़े।
  • कीचड़, कीचड़ और अवसादन इंटरफेस: एक संपर्क-प्रकार साधन की आवश्यकता होती है क्योंकि इंटरफ़ेस तरल के अंदर बैठता है। The KWD120 विभाजित प्रकार अल्ट्रासोनिक कीचड़ स्तर मीटर सीधे पानी के नीचे की दूरी को मापता है और 50 kHz से 650 kHz जांच को 1 मीटर से 40 मीटर तक मापता है।

यदि फोम, भारी संघनन या दृढ़ता से उत्तेजित सतह आपकी प्रक्रिया में अपरिहार्य है, तो एक रडार लेवल सेंसर संकेत होगा जहां अल्ट्रासाउंड नहीं होगा - व्यापार बंद एक उच्च इकाई लागत है, जो आमतौर पर अभी भी एक स्थायी रूप से अविश्वसनीय रीडिंग से सस्ता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: मैं अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर के लिए बढ़ते ऊंचाई कैसे चुनूं?

A: टैंक सेंटरलाइन पर सेंसर को माउंट करें जहां व्यावहारिक, अधिकतम उत्पाद स्तर के ऊपर चेहरे को रखने के साथ-साथ रिक्त दूरी, और कम से कम 300 मिमी टैंक की दीवार और भरने वाली इनलेट को साफ़ करें।

प्रश्न: रिक्त दूरी क्या है (डैड जोन)?

A: यह सीधे सेंसर चेहरे के नीचे की न्यूनतम दूरी है जिसमें इकाई एक गूंज को हल नहीं कर सकती है - आमतौर पर 0.2-0.5 मीटर, लेकिन मॉडल-विशिष्ट, इसलिए हमेशा इसे उच्च स्तर के अलार्म सेट करने से पहले डेटाशीट से पढ़ें।

प्रश्न: क्या फोम पढ़ने को प्रभावित करेगा?

A: हाँ। एक फोम परत अल्ट्रासोनिक पल्स को अवशोषित और बिखरता है, जो इको को कमजोर या खो देता है। लाइट फोम को अक्सर बड़े बीम या उच्च लाभ के साथ प्रबंधित किया जा सकता है; लगातार फोम अल्ट्रासाउंड के बजाय रडार का मामला है।

प्रश्न: अक्सर अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर को कैसे कैलिब्रेटेड किया जाना चाहिए?

A: कमीशन पर कैलिब्रेट करें, फिर समय-समय पर फिर से सत्यापित करें - आमतौर पर हर 6 से 12 महीने - या जब भी रीडिंग एक ज्ञात संदर्भ स्तर के खिलाफ बहती है, या किसी भी पुन: खरीद के बाद।

संदर्भ