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:
- 측정 범위가 더 넓은 초음파 수위계를 선택하십시오. 실제 측정 범위가 5미터인 경우, 10미터 또는 15미터 용량의 초음파 수위계를 사용하여 측정하십시오.
- 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.
- 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:
- 웨이브가이드를 설치하고, 초음파 액수위계의 프로브를 웨이브가이드에 삽입하여 액수위 높이를 측정하십시오. 이렇게 하면 웨이브가이드 내의 거품이 상당히 줄어들기 때문입니다.
- 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:
- 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.
- 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:
- 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.
- 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:
- 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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