Apa kebangkrutan dan kesedihan dari Ultrasonic Level Sensor? Prinsip, Aplikasi, dan Panduan Pemilihan

Sensor tingkat Ultrasonik menentukan jarak ke permukaan cairan atau material dengan mengukur waktu perjalanan dari denyut akustik. Mereka secara luas digunakan untuk pengukuran tingkat non-kontak dalam tangki air, baskom terbuka, sistem air limbah, sumur basah, dan memilih wadah proses atmosfer. Namun, karena gelombang ultrasonik membutuhkan medium gas untuk penyebaran, suhu, uap, busa, debu, dan kondisi permukaan dapat secara signifikan mempengaruhi kinerja pengukuran.

1. Bagaimana cara kerja sensor tingkat Ultrasonik?

Proses Pengukuran

Sensor mentransmisikan denyut ultrasonik, Pulse mencapai permukaan produk, wahai echo terlihat, sensor menerima gema.

Kalkulasi Jarak

D = c × t / 2, dimana D adalah jarak ke permukaan, c adalah kecepatan suara, dan t adalah waktu perjalanan bundaran.

Pemancar mengkonversi jarak yang diukur ke tingkat menggunakan konfigurasi jarak kosong atau tinggi tank. Karena kecepatan suara dalam perubahan udara dengan suhu, industri instrumen ultrasonik biasanya termasuk kompensasi suhu otomatis.

2. Tingkat Sensor Ultrasonik.

Bukan-Pengukuran Kontak

Sensor tidak perlu direndam dalam cairan, mengurangi korosi langsung, kontaminasi, skala, dan pakaian mekanik.

Pemasangan Sederhana

Ancaman, flange, atau marching bracket dapat digunakan, terutama untuk baskom terbuka, tank, dan sumur air limbah.

Pemeliharaan Rendah

Tidak ada mengapung, batang panduan, atau membenamkan komponen bergerak. Perawatan rutin terutama melibatkan memeriksa wajah sensor dan instalasi.

Biaya Competitive

Bagi air atmosfer dan pengukuran tingkat proses umum, teknologi ultrasonik dapat memberikan solusi yang efektif.

Tidak langsung Dipengaruhi oleh Penolakan Cair

Instrumen mengukur jarak ke permukaan bukannya tekanan hidrostatik.

Jangkauan Aplikasi Broad

Cocok untuk air, air limbah, bahan kimia terpilih, dan beberapa granular atau bahan padat kasar.

3. Batas Utama dari Pengukuran Tingkat Ultrasonik

Efek Temperatur

Suhu udara mengubah kecepatan suara. Suhu kompensasi mengurangi efek, tetapi gradien kuat masih dapat memperkenalkan kesalahan tambahan.

Foam

Tebal atau busa longgar dapat menyerap atau menyebarkan energi akustik dan melemahkan yang sebenarnya likuid- permukaan gema.

Gases Vapor dan Volatile

Perubahan komposisi gas dapat mengubah kondisi penyebaran akustik dan tidak dapat selalu diperbaiki dengan kompensasi suhu normal.

Debu

Debu udara berat dapat menekan atau menyebarkan suara, membuat radar layak dievaluasi untuk aplikasi padat sulit.

Turbulensi Permukaan

Agitasi, vortexing, air terjun, atau aliran inlet tinggi dapat mengarahkan echo menjauh dari sensor.

Vacuum

Gelombang Ultrasonic memerlukan medium gas, sehingga sensor tingkat ultrasonik standar tidak cocok untuk pembuluh vakum dekat.

4. Apa itu Blocking Distance?

Setelah transmisi pulsa ultrasonik, transducer terus bergetar untuk jangka pendek dan tidak dapat diandalkan menerima gema yang sangat dekat. Area di dekat sensor di mana pengukuran tidak dapat diandalkan dikenal sebagaimemblokir jarak, zona mati, atau daerah pengosongan dekat-field.

Aturan Pilihan:Blokir jarak bervariasi secara signifikan antara model sensor. Tingkat cairan maksimum harus tetap berada di luar jarak yang ditentukan memblokir dengan margin keselamatan yang sesuai. Jarak maksimum yang lebih besar tidak secara otomatis berarti sensor yang lebih baik bagi setiap aplikasi.

5. Kenapa Temperatur mempengaruhi pengukuran Ultrasonik?

Peralatan tingkat ultrasonik menghitung jarak dari kecepatan suara dan waktu perjalanan, sedangkan kecepatan suara dalam perubahan udara dengan suhu. Sensor industri biasanya menggunakan sensor suhu terpadu untuk mengimbangi perhitungan.

Dalam tangki tinggi, baskom luar, atau instalasi dengan stratifikasi termal kuat, rata-rata suhu sepanjang jalur suara lengkap mungkin berbeda dari suhu diukur dekat transducer. Oleh karena itu kesalahan tambahan dapat tetap bahkan ketika kompensasi suhu aktif.

6. Bagaimana Foam, Vapor, dan Volatile Media Affsurement?

7. Bisakah Ultrasonic Tingkat Sensor Measure Solids?

Sensor Ultrasonik dapat digunakan untuk granular terpilih dan bahan kasar seperti biji-bijian, pelet plastik, batubara, dan beberapa produk mineral. Namun, padatan sering membentuk permukaan miring, sehingga memantulkan sinyal akustik mungkin tidak kembali langsung ke sensor.

Untuk semen, abu terbang, bubuk mineral, dan bahan berdebu lainnya, debu udara mungkin lebih memperhatikan sinyal. pengukuran tingkat Radar seharusnya juga dipertimbangkan untuk aplikasi padatan besar atau sulit massal.

8. Ultrasonic vs Pengukuran Tingkat Radar

9. Aplikasi Khas

Tangki Air dan Basin

Tangki atmosfer dengan kondisi lingkungan yang relatif stabil adalah aplikasi ultrasonik khas.

Wastewater dan Wet Wells

Sensor tidak tetap terendam dalam air limbah, mengurangi kontaminasi langsung dan pemeliharaan.

Hydrology

Cocok untuk saluran yang dipilih, waduk, dan aplikasi pemantauan air terbuka lainnya.

Kelopak Bulk Terpilih

Dapat digunakan untuk beberapa kasar atau padat granular mana debu dan permukaan lereng tetap dikelola.

10. Panduan Instalasi

Arahkan ke permukaan.

Sensor harus selaras sebagai tegak lurus ke permukaan cair sebagai praktis.

Hindari lnlet Flow

Kecepatan tinggi inflow, air terjun, dan material jatuh dapat mengganggu gema permukaan sebenarnya.

Hindari Halangan

Tangga, pipa, balok, penghasut, dan struktur kapal mungkin menghasilkan gema palsu.

Bersihkan Wajah Sensor

Kondensasi, kotoran, lumpur, beku, atau jaring laba-laba mungkin mengganggu transmisi dan penerimaan.

11. Apakah Ultrasonic Tingkat Sensor Perlu Kalibrasi?

Instrumen Ultrasonic biasanya tidak memerlukan kalibrasi yang sering dilikuidasi dalam cara sensor analisis seperti pH atau terlarut oksigen probe lakukan. Namun, konfigurasi dan verifikasi lapangan yang benar masih diperlukan setelah instalasi.

Jarak kosong

Jangkauan skala penuh

4-20 mA scaling

Jarak blocking

Waktu respon

Kompresi false- echo

Oleh karena itu lebih akurat untuk mengatakan bahwa sensor tingkat ultrasonikbiasanya tidak membutuhkan kalibrasi rutin, tetapi mereka memerlukan setup yang benar dan verifikasi field.

12. Informasi Yang Diperlukan Sebelum Seleksi

Pengukuran

Nama medium
Jarak ukuran maksimum
Tingkat maksimum
Turbulensi permukaan

Kondisi Proses

Temperatur
Tekanan
Foam
Vapor
Debu

Instalasi

Tank atau dimensi basin
Posisi pengait
Thread / flange / bracket
Foto tempat

Electrical

Pasokan daya
4-20 mA
RS485 Modbus
Relay
IP / Ex persyaratan

& nbsp; PSD

1. Apa keuntungan utama dari sensor tingkat ultrasonik?

Keuntungan utama adalah pengukuran non-kontak. Sensor tidak perlu untuk tetap terendam dalam proses cair, mengurangi korosi, kontaminasi, dan penumpukan.

2. Apa kerugian utama?

Pengukuran Ultrasonik tergantung pada penyebaran akustik melalui ruang gas, jadi suhu, uap, busa, debu, dan komposisi gas dapat mempengaruhi kinerja.

3. Seberapa jauh sensor tingkat ultrasonik mengukur?

Tergantung pada sensor spesifik. Produk industri tersedia dalam berbagai kelas kisaran, sementara jarak yang dapat dipakai sebenarnya juga terpengaruh oleh busa, uap, debu, turbulensi, dan kondisi pengaitan.

4. Bisakah sensor tingkat ultrasonik mengukur air limbah?

Ya. Basin limbah dan sumur basah adalah aplikasi biasa, tapi busa berat, aerasi, atau turbulensi kuat harus dievaluasi sebelum seleksi akhir.

5. Bisakah sensor tingkat ultrasonik mengukur minyak?

Beberapa minyak dapat diukur, tapi uap volatile di ruang gas dapat mengubah penyebaran akustik dan harus dipertimbangkan.

6. Mengapa kompensasi suhu diperlukan?

Karena kecepatan suara dalam perubahan udara dengan suhu. Tanpa kompensasi yang tepat, perubahan suhu bisa menjadi kesalahan jarak.

7. Bisakah sensor ultrasonik digunakan dalam pembuluh vakum?

Instrumen ultrasonik standar umumnya tidak cocok karena suara membutuhkan medium gas untuk penyebaran.

8. Apakah sensor tingkat ultrasonik memiliki zona mati?

Ya. Jarak pemblokiran yang sebenarnya tergantung pada desain sensor dan jangkauan pengukuran. Tingkat maksimum harus tetap di luar area dekat-field yang ditentukan.

9. Apakah busa selalu mencegah pengukuran ultrasonik?

Tidak. Tipis, busa basah mungkin masih menyediakan gema yang dapat digunakan, sementara tebal, longgar, atau terus-menerus mengganti busa jauh lebih mungkin untuk menekan sinyal akustik.

10. Informasi apa yang dibutuhkan METRAVON untuk seleksi?

Mohon sediakan medium, ukuran maksimum jarak, maksimum tingkat, suhu, tekanan, busa, uap, kondisi agitasi, mengait metode, sinyal keluaran, dan lokasi foto.

Kesimpulan

Keuntungan utama dari sensor tingkat ultrasonik adalahpengukuran non-kontak, konstruksi sederhana, instalasi mudah, pemeliharaan relatif rendah, dan biaya kompetitif secara keseluruhan. Mereka sangat cocok untuk tangki air, baskom, sistem air limbah, sumur basah, saluran terbuka, dan aplikasi proses atmosfer terpilih.

Batas utama mereka terkait denganlingkungan penyebaran akustik. Suhu gradien, busa, uap, gas volatile, debu, vakum, dan turbulensi permukaan parah semua dapat mempengaruhi pengukuran stabilitas. Oleh karena itu harus mempertimbangkan lebih dari jangkauan maksimum saja.

METRAVON dapat membandingkan pengukuran tingkat ultrasonik dan radar menurut medium proses, kisaran pengukuran, suhu, tekanan, struktur kapal, kondisi instalasi, dan memerlukan antarmuka keluaran.