angielski
chiński
hiszpański
rosyjski
portugalski
francuski
niemiecki
indonezyjski
tajski
wietnamski
arabski
włoski
turecki
japoński
Autor: Arvin · Źródło: METRAVON Instruments
Zasada pomiaru ultradźwiękowego
Ultradźwiękowy miernik poziomu wysyła falę dźwiękową w kierunku powierzchni produktu i mierzy czas jej powrotu. Elektronika przelicza czas przelotu na odległość, a następnie na poziom. Metoda jest bezkontaktowa i dobrze sprawdza się w zbiornikach wody, ścieków, roztworów oraz w kanałach otwartych.
Fala przemieszcza się w gazie nad produktem, dlatego pomiar zależy od temperatury, składu atmosfery, pary, piany, pyłu i ruchu powietrza. W próżni ultradźwięki nie działają. Ocena zastosowania musi obejmować całą drogę sygnału, nie tylko nominalny zakres czujnika.
Dobór zakresu
Zakres katalogowy jest zwykle podawany dla dobrych warunków odbicia. Materiał sypki, miękka powierzchnia, piana lub silne zapylenie osłabiają echo i wymagają większego marginesu. Trzeba określić odległość maksymalną, poziom najwyższy oraz zapas dla falowania i zmian procesu.
Najwyższy poziom nie może wejść w strefę martwą. Najniższy poziom powinien nadal tworzyć użyteczne echo, bez dominującego odbicia od dna lub skośnej ściany. Dla funkcji alarmowej należy uwzględnić opóźnienie filtrów i dynamikę napełniania.
Medium i warunki procesu
Piana może pochłaniać lub rozpraszać dźwięk. Gorąca para i silny gradient temperatury zmieniają prędkość propagacji. Pył ogranicza zasięg, a kondensacja na powierzchni czujnika osłabia sygnał. Kompensacja temperatury pomaga, lecz nie usuwa wpływu silnego rozwarstwienia gazu.
W środowisku korozyjnym należy sprawdzić materiał przetwornika, uszczelnień i obudowy. Dla instalacji zewnętrznej ocenia się deszcz, nasłonecznienie, mróz, wyładowania atmosferyczne i możliwość wnikania wody przez kabel.
Miejsce montażu
Czujnika nie umieszcza się nad strumieniem napełniającym ani blisko drabiny, rury, wzmocnienia lub mieszadła. Oś czujnika powinna być prostopadła do reprezentatywnej powierzchni produktu. W zbiorniku stożkowym środek geometryczny nie zawsze jest najlepszym punktem.
Wiązka poszerza się wraz z odległością. Należy obliczyć jej średnicę przy minimalnym poziomie i potwierdzić, że nie obejmuje ścian ani elementów wewnętrznych. Jeśli przeszkód nie można uniknąć, warto rozważyć radar o węższej wiązce.
Króciec i ochrona mechaniczna
Czoło czujnika nie powinno być głęboko schowane w długim, wąskim króćcu. Wewnętrzne spawy i stopnie tworzą dodatkowe echa. Dopuszczalną długość i średnicę króćca należy sprawdzić w instrukcji konkretnego modelu.
Na zewnątrz stosuje się sztywny uchwyt, osłonę przeciwsłoneczną, prawidłową dławnicę i pętlę ociekową. Wejście kablowe kieruje się w dół. Stopień IP jest zachowany tylko przy prawidłowym zamknięciu obudowy i uszczelnieniu przewodu.
Konfiguracja i uruchomienie
Po montażu wprowadza się odległość pustą, zakres, jednostki, tłumienie i wartość awaryjną. Następnie porównuje się wskazanie z niezależnym pomiarem dla kilku poziomów. Sprawdza się również wyjście 4–20 mA lub komunikację cyfrową oraz skalowanie w PLC.
Test powinien obejmować normalne napełnianie, pracę pompy, mieszanie i warunki tworzenia piany. Ustawień z innego zbiornika nie należy kopiować bez weryfikacji geometrii. Parametry i wyniki odbioru zapisuje się jako punkt odniesienia.
Diagnostyka
Stały błędny poziom zwykle wskazuje na echo od króćca lub przeszkody. Utrata sygnału podczas napełniania może wynikać z piany, pyłu albo strumienia produktu. Stopniowe pogarszanie się pomiaru sugeruje osad lub kondensację na czujniku.
Najpierw kontroluje się czystość, ustawienie i drogę wiązki. Dopiero później zmienia się progi echa i filtry. Zbyt silne tłumienie może opóźnić rzeczywistą zmianę poziomu oraz alarm wysokiego stanu.
Eksploatacja i kryteria zmiany technologii
Częstotliwość kontroli zależy od krytyczności pomiaru, tempa zabrudzenia i historii alarmów. Sprawdza się czujnik, uchwyt, dławnicę, uziemienie, jakość echa i zgodność z pomiarem odniesienia. Po zmianie medium lub geometrii zbiornika wykonuje się ponowną ocenę.
Jeżeli w najgorszych warunkach brakuje marginesu sygnału, nie należy maskować problemu filtrami. Dla próżni, silnej pary, gęstej piany lub dużego zapylenia właściwszy może być radar. Dobór technologii powinien wynikać z warunków procesu i wymaganego ryzyka pomiarowego.
