초음파 레벨 센서 문제 해결 방법

첫 번째 유형

초음파 수위 센서 문제 해결 방안. 현장 용기 내에서 교반이 이루어지고 있어 액체의 수위가 비교적 크게 변동하며, 이로 인해 초음파 수위 게이지의 측정 결과에 영향을 미치고 있습니다.

증상: 신호가 없거나 데이터 변동이 심합니다.

이유: 초음파 수위계가 언급한 ‘수 미터’의 측정 거리는 잔잔한 수면을 기준으로 한 것입니다.

예를 들어, 측정 범위가 5미터인 초음파 수위계는 일반적으로 잔잔한 수면을 측정할 때의 최대 거리가 5미터임을 의미하며, 실제 현장에서는 6미터까지 측정할 수 있습니다.

용기 안에서 교반이 일어나면 수면이 잔잔하지 않게 되며, 반사된 신호는 정상 신호의 절반 미만으로 약해집니다.

해결책:

  1. 측정 범위가 더 넓은 초음파 수위계를 선택하십시오. 실제 측정 범위가 5미터인 경우, 10미터 또는 15미터 용량의 초음파 수위계를 사용하여 측정하십시오.
  2. 초음파 수위계를 교체하지 않고 탱크 내의 액체가 점성이 없는 경우, 웨이브가이드를 설치한 다음 초음파 수위계의 프로브를 웨이브가이드에 넣어 액체 수위를 측정할 수도 있습니다. 웨이브가이드 내의 액체 수위는 기본적으로 안정적이기 때문입니다.
  3. 2선식 초음파 액체 수위계를 4선식 시스템으로 교체하는 것이 좋습니다.

두 번째 유형

액체 표면에 거품이 있습니다.

고장 현상: 초음파 액수위계가 계속 검색 중이거나 “파동 손실” 상태를 표시합니다.

이유: 거품은 초음파를 상당히 흡수하기 때문에 반사 신호가 매우 약해집니다. 따라서 액체 표면의 40-50% 이상이 거품으로 덮이면, 초음파 수위계가 방출한 신호의 대부분이 흡수되어 수위계가 반사 신호를 수신하지 못하게 됩니다. 이는 거품의 두께와는 무관하며, 주로 거품이 덮고 있는 면적에 기인합니다.

해결책:

  1. 웨이브가이드를 설치하고, 초음파 액수위계의 프로브를 웨이브가이드에 삽입하여 액수위 높이를 측정하십시오. 이렇게 하면 웨이브가이드 내의 거품이 상당히 줄어들기 때문입니다.
  2. 측정을 위해 이를 레이더 수위계로 교체하십시오. 레이더 수위계는 5cm 이내의 거품층을 투과할 수 있습니다.

세 번째 유형

현장 수영장이나 탱크의 온도가 높아 초음파 수위계 측정 결과에 영향을 미칩니다.

고장 현상: 수면이 프로브에 가까우면 측정할 수 있지만, 수면이 프로브에서 멀리 떨어져 있으면 측정할 수 없습니다.

수온이 낮을 때는 초음파 수위계의 측정값이 정상적으로 나타나지만, 수온이 높을 때는 초음파 수위계가 수위를 측정할 수 없습니다.

이유: 액체 매체는 일반적으로 30~40°C 이하에서는 증기나 미스트를 발생시키지 않습니다. 이 온도 이상에서는 증기나 미스트가 쉽게 발생합니다.

초음파 수위계가 방출한 초음파는 방출 과정에서 증기를 한 번 통과하면 감쇠된 후 액체 표면에서 반사되어 돌아옵니다.

다시 감쇠해야 할 때, ##가 프로브로 되돌아오는 초음파 신호는 매우 미약하기 때문에 측정할 수 없습니다.

게다가 이러한 환경에서는 초음파 수위계 프로브에 물방울이 맺히기 쉬우며, 이로 인해 초음파의 송수신이 방해받게 됩니다.

해결책:

  1. 측정 범위를 넓히려면, 탱크의 실제 높이가 3미터인 경우 6미터에서 9미터까지 측정 가능한 초음파 수위계를 선택해야 합니다. 이렇게 하면 증기나 미스트가 측정에 미치는 영향을 줄이거나 완화할 수 있습니다.
  2. 프로브는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 PVDF로 제작되어 물리적으로 밀봉되어야 하며, 이를 통해 해당 프로브의 방출 표면에 물방울이 응결되기 어렵게 해야 합니다. 다른 재질의 방출 표면에는 물방울이 응결될 가능성이 더 높습니다.

네 번째 유형

현장에서 전자기 간섭이 발생하고 있습니다.

고장 현상: 초음파 수위계의 데이터가 불규칙하게 변동하거나 아예 신호가 표시되지 않습니다.

이유: 산업 현장에는 수많은 모터, 주파수 변환기 및 전기 용접 작업이 이루어지므로, 이는 초음파 레벨 게이지의 측정 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 전자기 간섭으로 인해 프로브가 수신하는 에코 신호가 압도될 수 있습니다.

해결책:

  1. 초음파 액체 수위계는 반드시 안정적으로 접지되어야 합니다. 접지 후에는 회로 기판에서 발생하는 일부 간섭이 접지선을 통해 배출됩니다. 또한 이 접지는 별도로 이루어져야 하며, 다른 장비와 접지를 공유해서는 안 됩니다.
  2. 전원 공급 장치는 주파수 변환기 및 모터와 동일할 수 없으며, 전력 시스템의 전원으로부터 직접 전력을 공급받을 수도 없습니다. 3. 설치 장소는 주파수 변환기, 가변 주파수 모터 및 고출력 전기 장비에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 거리를 확보할 수 없는 경우, 액수위계 외부에 금속 계기함을 설치하여 격리 및 차폐해야 하며, 계기함도 접지해야 합니다.

5형

사각지대 진입

고장 현상: 전체 범위 또는 임의의 데이터가 표시됩니다.

이유: 초음파 액체 수위계에는 사각 구역이 있으며, 일반적으로 5미터 범위 내에서 사각 구역은 0.3~0.4미터입니다. 10미터 이내의 범위에서는 사각 구역이 0.4~0.5미터입니다. 사각 구역에 진입하면 초음파 신호가 임의의 값을 나타내며 정상적으로 작동하지 못합니다.

해결책:

  1. 설치 시 사각 영역의 높이를 반드시 고려해야 합니다. 설치 후에는 프로브와 최고 수위 사이의 거리가 사각 영역보다 커야 합니다.

위와 같은 이유로 초음파 수위계가 비정상적으로 작동할 수 있으므로, 초음파 수위계를 구매할 때는 반드시 현장의 작동 조건을 경험이 풍부한 고객 서비스 담당자에게 알려 주십시오. 이를 통해 적합한 모델을 선택하고 설치 방법을 안내받을 수 있습니다. 초음파 수위계가 정상적으로 작동하도록 하십시오.

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