Ultrasonik seviye sensörleri 20-200 kHz ses pullarını eleştirerek sıvı seviyesini ölçer ve yankıyı zamanlayın. Onlar temassız, düşük maliyetli ve çoğu su ve atık su tanklarında iyi çalışıyorlar - ancak 7 özel durumda başarısız oluyorlar: boş mesafe, köpük, vapour, vakum, yüksek sıcaklık, turbulence ve açılı yüzeyler. Bu kılavuz, her sınırı tipik eşiyle, onu nasıl çözeceğini ve radara ne zaman geçeceğini açıklıyor. Hala donanım seçerek, başlangıçtan itibaren Ultrasonik seviye sensör genel bakış.
Çoğu “ultrasonik sensör sınırlamaları ve #8221; makaleler akustik teori. Gerçek bir tankta, sadece bir avuç etki aslında önemli: kiriş yolu içinde olan şey, yüzey nasıl davranır ve ses değişikliklerinin sıcaklıkla nasıl değiştiğini. Aşağıdaki bölümler bu üç gerçek etrafında düzenlenir.
Bir Ultrasonik Seviye Sensör Çalışması - Bir Paragrafda
Transducer, yankı geri dönene kadar zamanın bir patlamasını ve önlemleri yangınlar. Mesafe (saat × zaman) . 2 olarak hesaplanır, sonra tank geometrisini kullanarak seviyeye dönüştürülür. İki sonuç takip eder. Birincisi, yankıyı zayıflatan veya geciktiren herhangi bir şey – köpük, vazo, kondensasyon – sadece bir nuisance değil bir ölçüm hatası olur. İkincisi, ses değişikliklerinin °C'de yaklaşık 0.6 m /s'te hızlanması nedeniyle, sınırsız bir sensör mükemmel temiz bir tankta bile sürüklenir. A fuller tedavi akustik tarafın bu durumda mevcuttur Yeni başlayanlar ve#8217; ultrasonik seviye vericilere kılavuz.
Transducer, yankı geri dönene kadar zamanın bir patlamasını ve önlemleri yangınlar. Mesafe (saat × zaman) . 2 olarak hesaplanır, sonra tank geometrisini kullanarak seviyeye dönüştürülür. İki sonuç takip eder. Birincisi, yankıyı zayıflatan veya geciktiren herhangi bir şey – köpük, vazo, kondensasyon – sadece bir nuisance değil bir ölçüm hatası olur. İkincisi, ses değişikliklerinin °C'de yaklaşık 0.6 m /s'te hızlanması nedeniyle, sınırsız bir sensör mükemmel temiz bir tankta bile sürüklenir. A fuller tedavi akustik tarafın bu durumda mevcuttur Yeni başlayanlar ve#8217; ultrasonik seviye vericilere kılavuz.
7 Ultrasonik Seviye Sensörlerinin Gerçek Sınırları ( Çözümleri ile)
Bunlar kurulumunuzu değiştiren kısıtlamalardır, teorik olmayanlar:
- Blanking mesafe - Transducer yüzünün 30-50 cm içinde güvenilir bir ölçüm yok. Çözüm: sensörü monte edin, böylece en yüksek sıvı seviyesi boş mesafenin altında kalır veya kullanılabilir aralığı yükseltmek için hala iyi bir şekilde kullanır.
- Köpük tabakaları - köpük yaklaşık 2 cm absorbsundan daha kalın ve pulu temizler, sahte veya donmuş okumalar üretir. Çözüm: Yüzey köpükünü atlatmak için hala iyi bir şekilde kullanın veya bir prob boyunca propagates yollamak için hareket edin.
- Vapour ve Kondensasyon - Transducer yüzündeki damlacıklar sinyali yutturur ve etki sıcak, nemli veya kapalı tanklarda büyür. Çözüm: Isıtmalı veya hava destekli bir transducer veya sensörün kondensasyonunu kapatmasını sağlayın.
- Sıcaklık sapması - ses değişikliğinin hızı °C başına 0.6 m/s ile değişir, bu yüzden 20 °C hız, sensör telafi etmezse yaklaşık% 1 oranında okumayı değiştirebilir. Çözüm: yerleşik sıcaklık tazminatı ile bir sensör seçin ve bunu komisyonlamada manuel bir dipe doğrulayın.
- Vakum hizmeti - ses bir vakumda yayılamaz, bu yüzden ultrasonik ölçüm vakum tanklarında veya sütunlarda geçerli değildir. Çözüm: radar (elektromanyetik FMCW) veya hidrostatik basınç ölçümünü kullanın.
- Kaplama ve Kristalizing media – yapışkan, ölçeklendirme veya kristalinleştirici sıvılar Transducer yüzünde inşa edilir ve haftalar boyunca sinyali de karıştırır. Çözüm: Yoğun veya kimyasal olarak dayanıklı bir yüz kullanın veya bakım parçası olarak rutin temizlik yapın.
- Turbulence ve çoklu yankılar – agitators, cascades ve dolum akışları sahte yankılar ve kararsız okumalar yaratır. Çözüm: eko-işlem filtreleri etkinleştirin, sensörü agitator millerden uzak tut ve hala türbünlerin şiddetli olduğu iyi bir şekilde kullanın.
Uygulamanız bunlardan üç veya daha fazlası vurursa, ultrasonik genellikle ayar probleminden ziyade yanlış teknolojidir.
Ultrasonik vs Radar (80 GHz) vs Hidrostatik Seviye Sensörler
Bu masayı işletim durumu ile kısa listeye kullanın, sonra veri tablosuna karşı onaylayın:
| Özellik | Ultrasonik | 80 GHz Radar | Hidrostatik |
|---|---|---|---|
| Ölçüm prensibi | Sound time-of-flight | Elektromanyetik FMCWWW | Basınç vs seviye |
| Blanking mesafe | 30–50 cm | ~5 cm | Yok |
| Köpük direnci | Zavallı | İyi | İyi (biztted) |
| Vakum hizmeti | Hayır | Evet | Evet |
| Fiyat seviyesi | Düşük | Orta | Düşük- Medium Medium Medium Medium |
| Tipik doğruluk | ±0.2-0.5% FS | ±1-2 mm | ±0,51 TP3T FS |
Radarı Ultrasonik Yerine Ne Zaman Seçilir
Köpük, vazo, vapour, vakum, yüksek sıcaklık veya uzun ölçüm aralığı akustik yol güvenilmez hale geldiğinde radara geçiş yapın - bunlar tam olarak 80 GHz radarı çalışırken ultrasonik doğruluk çöktüğü koşullardır. Göze Göz radar seviye sensörleri Yukarıdaki sınırlamaların iki veya daha fazlası tankınıza uygulanırsa.
Kurulum ve Bakım Checklist
- Tank duvarlarının, merdivenlerin ve inlet akışlarının netliğini tutun - eksende en az 5° açık bir kone hedef.
- Sıvı yüzeye perpendicular Dağı; eğimli bir transducer kullanılabilir aralığı kısar ve yanlış yankıları artırır.
- İlk hafta geometriyi ve boş dengeyi onaylamak için 4-20 mA veya RS485 çıktı.
- Transducer yüz aylık köpük veya ölçeklendirme servisinde karşı karşıyadır; 1 mm inşa-up okumaları değiştirmek için yeterlidir.
- Sıcaklık tazminatı davranışını mevsimsel olarak kaydetmek - açık tanklar rakipsiz bir birim ortaya çıkarmak için yeterince hızlandırılabilir.
Bu koşullarda kullanılan seviye vericiler için, KUS3000 serisi Tank seviyesini ve açık kanal ölçümlerini kapsar; ultrasonik algılamanın akustik davranışı da özetlenebilir MaxBotix’ sensör astar.
SSS
S: Bir ultrasonik seviye sensör boş mesafe nedir?
A: Boş mesafe genellikle transducer yüzten 30-50 cm; o bölgede, sensör yankıyı yankıdan ayıramaz, böylece güvenilir bir ölçüm mümkün değildir.
S: Ultrasonik seviye sensörleri köpük ile ölçebilir mi?
A: Sadece ince köpük. Katmanlar yaklaşık 2 cm absorbından daha kalın ve ses pulunu temizleyin ve yanlış okumalara neden olur, bu yüzden köpük tankları genellikle daha iyi yönlendirilerek servis edilir - dalga radarı veya hala iyi bir şekilde.
S: Sıcaklık ultrasonik seviye ölçümünü etkiler mi?
A: Evet - ses hızı °C başına 0.6 m/s ile değişir, bu yüzden istenmeyen bir sensör çevre ve işlem sıcaklığı ile sürükler. yerleşik sıcaklık tazminatı ile bir birim seçin ve bir manuel dalışa karşı kontrol edin.
S: Ultrasonik yerine radarı ne zaman seçmeliyim?
A: Köpük, vapour, vakum, yüksek sıcaklık, veya uzun aralık akustik yol güvenilmez hale geldiğinde radarı seçin; 80 GHz bu koşulları ele alır, ancak bir ultrasonik eşdeğerden daha pahalıya mal olur.
S: Vakum tankları için ultrasonik uygun mu?
A: Hayır. Sesin seyahat etmek için bir ortaya ihtiyacı vardır, bu nedenle ultrasonik ölçüm vakum hizmetinde kullanılabilir değildir; bunun yerine radar veya hidrostatik basınç ölçümünü kullanın.
S: Bir ultrasonik seviye sensör ne sıklıkta temizlenir?
A: Temiz su hizmetinde, her yıl genellikle yeterlidir. Köpükleme, ölçeklendirme veya kristalize medya, aylık olarak denetim - transducer yüzünde 1 mm inşa etmek okumayı değiştirmek için yeterlidir.
Sonraki Adımlar
Sensöri ilk önce koşullara eşleştirin, sonra bütçeye. Tankınız temizse ve 1 m'in üzerinde, bir ultrasonik seviye sensörü maliyet etkin bir cevaptır; eğer köpük, vazo, vakum veya uzun menzilli, radar için bütçe. aralıkta benzer bir karşılaştırma için, bakınız ultrasonik seviye sensörü Seçim veya seçim KUS3000 serisi.
Kaynaklar & Referanslar
Bu makaledeki eşler ve yükleme rehberliği aşağıdaki dış referanslara karşı çapraz kontrol edilir:
- Coulton Instrumentation – Yeni başlayanlar ve #8217; Ultrasonik Seviyeye Kılavuz
- MaxBotix – Ultrasonik Sensörler Nasıl Çalışır (akustik davranışlar ve kiriş modelleri)
- Wikipedia – Wikipedia Ultrasonik transducer (Yapım ve frekans aralıkları)
- Wikipedia – Wikipedia Ses hızı (Para tazminat için kullanılan sıcaklık bağımlılığı)
