เครื่องวัดระดับอัลตราโซนิก: การเลือก ติดตั้ง และใช้งาน

1. ควรเลือกช่วงการวัดของเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกอย่างไร?

เมื่อเลือกใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิก ควรกำหนดระยะการวัดจริงไว้ก่อนเป็นอันดับแรก

หากเป็นการวัดของเหลวทั่วไปและสภาพแวดล้อมที่จุดวัดมีความคงที่ค่อนข้างสูง สามารถเลือกรุ่นวัดที่เหมาะสมได้ตามช่วงการวัดตามค่าที่กำหนดของเครื่องมือ

อย่างไรก็ตาม หากวัตถุหรือสภาพแวดล้อมของสถานที่ที่ทำการวัดมีความซับซ้อนในระดับหนึ่ง การเลือกช่วงการวัดโดยอิงเพียงจากระยะทางจริงอาจไม่เพียงพอ

1. การวัดวัสดุแบบแข็ง

สำหรับการวัดระดับวัสดุแบบแข็ง ผิวของวัสดุมักไม่เรียบเท่ากับผิวของของเหลว และอาจมีความชัน มุมวาง หรือผิวที่ไม่สม่ำเสมอ ด้วยเหตุนี้ เสียงสะท้อนที่กลับมาถึงโพรบอาจมีความแรงลดลง

ในกรณีดังกล่าว ควรแจ้งให้ผู้ผลิตทราบล่วงหน้าเกี่ยวกับวัสดุที่วัดได้และระยะการวัดจริง รวมถึงควรเพิ่มช่วงการวัดที่เหมาะสมตามสภาพของสถานที่วัด

สำหรับวัสดุชนิดอ่อนที่มีคุณสมบัติดูดซับเสียงได้สูง เช่น แป้ง ฝ้าย หรือโฟม สัญญาณสะท้อนอัลตราโซนิกอาจมีความแรงต่ำมาก ดังนั้นเครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบทั่วไปอาจไม่เหมาะสม จึงควรตรวจสอบความสามารถในการวัดจริงก่อน

2. สามารถใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกได้หรือไม่เมื่อมีโฟมอยู่?

เมื่อมีโฟมอยู่บนพื้นผิวของของเหลว โฟมนี้สามารถส่งผลกระทบต่อการแพร่และการสะท้อนของคลื่นอัลตราโซนิกได้

เมื่อโฟมปกคลุมพื้นที่กว้าง อาจเกิดผลดังต่อไปนี้:

• ดูดซับพลังงานคลื่นอัลตราโซนิกบางส่วน;

• สลายคลื่นเสียง;

• ลดความชัดเจนของเสียงสะท้อนจากพื้นผิวของเหลวจริง;

• ส่งผลให้เครื่องมือวัดค่าพื้นผิวของโฟมแทนที่จะวัดค่าพื้นผิวของเหลวจริง

ดังนั้น หากมีพื้นที่ส่วนใหญ่ที่มีโฟมอยู่อย่างต่อเนื่องในพื้นที่ปฏิบัติงาน ควรกำหนดช่วงการวัดที่กว้างขึ้นไว้ในระหว่างการเลือกแบบจำลอง

จากประสบการณ์การใช้งานที่คุณให้มา หากความหนาของโฟมเกินประมาณ 5 ซม. ไม่แนะนำให้เลือกใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกโดยตรงภายใต้สภาวะการใช้งานทั่วไปสำหรับโครงการประเภทนี้ ควรกำหนดค่าความหนาของโฟม พื้นที่ครอบคลุม และความมั่นคงไว้ล่วงหน้าก่อนตัดสินใจว่าการวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเหมาะสมหรือไม่

3. ทำไมจึงต้องกล่าวถึงฝุ่นหรือไออย่างเฉพาะเจาะจง?

คลื่นอัลตราโซนิกจำเป็นต้องแพร่ผ่านอากาศหรือก๊าซ

หากมีฝุ่นหรือไอในอากาศในปริมาณมาก คลื่นเสียงอาจถูกลดความเข้มหรือถูกกระจายตัวในระหว่างการแพร่กระจาย ซึ่งส่งผลให้ความเข้มของเสียงสะท้อนที่มีผลลดลง

ดังนั้น เมื่อเลือกโมเดลสำหรับสภาพแวดล้อมต่อไปนี้ ควรแจ้งเงื่อนไขการใช้งานจริงล่วงหน้า:

• ความเข้มข้นของฝุ่นสูง;

• มีไอน้ำปรากฏอย่างชัดเจน;

• มีละอองน้ำกรดหรือละอองน้ำด่าง;

• สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง;

• การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสภาพแวดล้อมในสถานะก๊าซ

การแจ้งให้ผู้จัดหาทราบเพียงว่า “ระยะทางการวัดเท่ากับ 5 ม.” ไม่เพียงพอ เนื่องจากแม้ระยะทางทางเรขาคณิตจะเท่ากัน แต่ความยากในการวัดจริงอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับสภาพของสถานที่วัด

4. ควรเลือกวัสดุของโพรบอัลตราโซนิกอย่างไร?

วัสดุของโพรบขึ้นอยู่เป็นหลักกับระดับการกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมที่ต้องการวัด

หากสื่อทดสอบเป็นน้ำทั่วไป น้ำเสีย หรือสภาวะที่มีความเป็นกรดหรือเป็นด่างในระดับปานกลาง สามารถใช้โพรบมาตรฐานได้ ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่ใช้

หากพื้นที่มีคุณสมบัติกัดกร่อนสูง ควรเลือกใช้โพรบที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหมาะสม

โดยเฉพาะในสภาวะที่มีกรดเข้มข้นหรือด่างเข้มข้น นอกเหนือจากการพิจารณาตัวของของเหลวเองแล้ว ควรให้ความสนใจด้วยว่าอาจเกิดสิ่งต่อไปนี้ขึ้นหรือไม่:

• ละอองกรด;

• ละอองด่าง;

• ไอที่มีฤทธิ์กัดกร่อน;

แม้ว่าโพรบอัลตราโซนิกจะมักติดตั้งอยู่เหนือพื้นผิวของของเหลว แต่การสัมผัสอย่างต่อเนื่องในสภาวะที่มีก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนก็อาจส่งผลกระทบต่อโพรบได้

ดังนั้น ในการเลือกแบบจำลอง จึงแนะนำให้จัดเตรียมข้อมูลดังต่อไปนี้:

ชื่อสาร + ความเข้มข้น + อุณหภูมิ + ว่ามีละอองฝอยที่กัดกร่อนอยู่หรือไม่:

– แทนการระบุเพียงว่า “วัดของเหลวที่มีความเป็นกรด” หรือ “วัดของเหลวที่มีความเป็นด่าง”

5. ทำไมจึงต้องพิจารณามุมของลำแสงอัลตราโซนิกในระหว่างการติดตั้ง?

สัญญาณที่ส่งออกโดยโพรบอัลตราโซนิกไม่ใช่เส้นตรงที่บางมาก แต่มีมุมของลำแสงเฉพาะอย่างหนึ่ง

สามารถเข้าใจได้ว่ามีลักษณะคล้ายคลึงกับลำแสงของไฟฉาย:

ยิ่งระยะห่างจากโพรบมากเท่าใด พื้นที่ที่ลำแสงเสียงครอบคลุมโดยทั่วไปก็จะยิ่งกว้างขึ้นเท่านั้น

มุมของลำแสงไม่ได้เท่ากันอย่างสมบูรณ์สำหรับโพรบที่มีรุ่นและช่วงการวัดที่แตกต่างกัน

ดังนั้น เมื่อเลือกตำแหน่งสำหรับการติดตั้ง จำเป็นต้องตรวจสอบไม่เพียงแต่ว่ามีสิ่งกีดขวางอยู่ตรงด้านล่างของโพรบหรือไม่ แต่ยังต้องตรวจสอบพื้นที่ทั้งหมดที่รังสีอัลตราโซนิกครอบคลุมด้วย

6. สิ่งกีดขวางชนิดใดที่สามารถก่อให้เกิดเสียงสะท้อนเท็จได้ง่าย?

หากมีวัตถุอื่นอยู่ภายในพื้นที่การส่งสัญญาณอัลตราโซนิก วัตถุเหล่านั้นก็สามารถสะท้อนคลื่นเสียงได้เช่นกัน

อุปสรรคทั่วไป ได้แก่:

• ท่อ;

• บันได;

• โครงยึดถัง;

• เครื่องสูบและวาล์ว;

• คานขวาง;

• โครงสร้างที่ยื่นออกมาบนผนังถัง;

• อุปกรณ์กระบวนการอื่นๆ

โดยเฉพาะเมื่อสิ่งกีดขวางตั้งอยู่ใกล้กับเครื่องสอดสัญญาณอย่างมาก การสะท้อนที่เกิดขึ้นอาจมีความเข้มข้นสูง ซึ่งอาจทำให้เครื่องมือเข้าใจผิดว่าเสียงสะท้อนเหล่านี้คือพื้นผิวของของเหลวจริง

สิ่งนี้เรียกว่า "เสียงสะท้อนเท็จ"

ดังนั้น ในการติดตั้งเครื่องมือ ควรให้ความสำคัญกับการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางด้วยการจัดวางตำแหน่งการติดตั้งอย่างเหมาะสม มากกว่าการพึ่งพาการกรองข้อมูลด้วยซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียว

หากโครงสร้างที่ถูกกำหนดไว้ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างแท้จริงในพื้นที่ สามารถดำเนินการยับยั้งเสียงสะท้อนเทียมหรือการปรับพารามิเตอร์ได้ตามฟังก์ชันของเครื่องมือเฉพาะเจาะจง

7. ทำไมตัวตรวจจับจึงควรตั้งฉากกับพื้นผิวของสื่อที่ทำการวัด?

เพื่อให้มั่นใจว่าคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกลับไปยังโพรบได้อย่างมีประสิทธิภาพ พื้นผิวส่งสัญญาณของทรานส์ดิวเซอร์ควรจัดวางให้สอดคล้องกับพื้นผิวของสื่อที่ทำการวัดอย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

สำหรับพื้นผิวของเหลวในแนวราบ โดยทั่วไปควรติดตั้งโพรบให้ชี้ลงในทิศทางเกือบแนวตั้ง

หากโพรบเอียงอย่างมีนัยสำคัญ คลื่นเสียงอาจถูกสะท้อนไปในทิศทางอื่นหลังจากเคลื่อนผ่านพื้นผิวของเหลว ซึ่งส่งผลให้เกิดสถานการณ์ดังต่อไปนี้:

• สัญญาณสะท้อนที่อ่อนลง;

• การวัดค่าที่ไม่เสถียร;

• กรณีที่สัญญาณระดับของเหลวสูญหายเป็นครั้งคราว;

• ช่วงการวัดจริงที่ลดลง

ดังนั้น เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ยึดติด จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโพรบถูกติดตั้งอย่างสมดุล และทิศทางการส่งสัญญาณถูกต้อง

8. ทำไมระดับของเหลวที่สูงที่สุดจึงไม่ควรเข้าสู่เขตที่มองไม่เห็น?

เครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมักมีเขตที่ไม่สามารถวัดค่าได้ในระดับหนึ่ง

ทันทีหลังจากหัวตรวจจับปล่อยสัญญาณอัลตราโซนิก จะต้องใช้เวลาบางช่วงเพื่อให้ระบบสลับระหว่างสถานะการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้น พื้นที่ที่อยู่ใกล้หัวตรวจจับมากเกินไปอาจไม่สามารถวัดค่าได้ตามปกติ

ในการติดตั้ง ต้องมั่นใจว่า:

มีระยะห่างที่เพียงพอระหว่างพื้นผิวส่งสัญญาณของเครื่องวัดกับระดับของเหลวสูงสุด

กล่าวอีกนัยหนึ่ง:

ระดับของเหลวสูงสุดไม่ควรเข้าสู่บริเวณที่มองไม่เห็น (blind zone) ซึ่งกำหนดไว้สำหรับเครื่องมือ

บริเวณที่มองไม่เห็นนี้มีค่าแตกต่างกันไปตามรุ่นของเครื่องมือ ดังนั้น จึงไม่สามารถใช้ระยะห่างคงที่เดียวได้กับทุกรุ่น

ในระหว่างการเลือกและติดตั้งโมเดล ควรตรวจสอบเอกสารข้อมูลของโมเดลที่เกี่ยวข้อง และจัดเตรียมพื้นที่ให้เพียงพอตามระดับของเหลวสูงสุดที่เป็นไปได้

– 9รายการตรวจสอบตำแหน่งการติดตั้งเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิก

คำถามที่พบบ่อย

Q1: ทำไมจึงควรกำหนดช่วงการวัดที่กว้างขึ้นเมื่อทำการวัดวัสดุแข็ง?

พื้นผิวของวัสดุแข็งมักไม่เรียบ และคลื่นอัลตราโซนิกอาจถูกสะท้อนไปในทิศทางต่างๆ ดังนั้น คลื่นสะท้อนที่ส่งกลับไปยังเครื่องวัดมักมีความเข้มที่ต่ำกว่าคลื่นสะท้อนจากพื้นผิวของของเหลวที่เรียบการเลือกแบบจำลองที่แท้จริงควรพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุและสภาวะของพื้นผิววัสดุด้วย แทนที่จะพิจารณาเพียงระยะทางทางเรขาคณิตเท่านั้น

Q2: ทำไมวัสดุอย่างแป้งหรือฝ้ายจึงวัดค่าได้ยากเมื่อใช้เทคโนโลยีอัลตราโซนิก?

วัสดุชนิดนุ่มเหล่านี้สามารถดูดซับพลังงานคลื่นเสียงในปริมาณมากได้ ซึ่งส่งผลให้เกิดเสียงสะท้อนที่มีความแรงต่ำเกินไปจนทำให้การวัดค่าเป็นไปได้ยาก ควรตรวจสอบว่าสามารถใช้การวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกได้หรือไม่ ขึ้นอยู่กับลักษณะของวัสดุจริงและช่วงการวัด

Q3: การมีโฟมบนพื้นผิวของของเหลว หมายความว่าไม่สามารถใช้เครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกได้เสมอไปหรือไม่?

ไม่โฟมในปริมาณน้อยไม่จำเป็นต้องทำให้การวัดข้อมูลล้มเหลว อย่างไรก็ตาม โฟมที่มีปริมาณมาก หนา และมีความเสถียรอาจทำให้สัญญาณสะท้อนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ จากประสบการณ์ที่คุณให้มา ควรพิจารณาเลือกใช้วิธีการวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกอย่างระมัดระวังเมื่อความหนาของโฟมเกินประมาณ 5 ซม.

Q4: ทำไมการตรวจสอบเฉพาะบริเวณด้านล่างของโพรบโดยตรงในระหว่างการติดตั้งจึงไม่เพียงพอ?

เนื่องจากคลื่นอัลตราโซนิกมีมุมลำแสง ลำเสียงจริงจึงครอบคลุมพื้นที่ที่ขยายตัวขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามระยะทาง แม้บริเวณด้านล่างของเครื่องตรวจวัดจะไม่มีสิ่งกีดขวางอยู่ก็ตาม แต่ท่อหรือโครงยึดที่ตั้งอยู่บริเวณขอบของลำแสงอาจก่อให้เกิดเสียงสะท้อนเทียมได้

Q5: ซอฟต์แวร์สามารถกำจัดเสียงสะท้อนเทียมที่เกิดจากสิ่งกีดขวางได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่?

ไม่สามารถรับประกันได้ซอฟต์แวร์สามารถลดเสียงสะท้อนเทียมที่คงที่บางส่วนได้ อย่างไรก็ตาม วิธีที่น่าเชื่อถือกว่าคือการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางให้ได้มากที่สุดในระหว่างการติดตั้ง

Q6: ควรเว้นระยะห่างเท่าใดระหว่างระดับของเหลวสูงสุดกับโพรบ?

ไม่มีค่าคงที่ที่ใช้ได้กับทุกกรณี ค่าดังกล่าวควรกำหนดตามเขตอับสัญญาณในการวัดของแต่ละรุ่น โดยต้องป้องกันไม่ให้ระดับของเหลวที่สูงที่สุดสามารถเข้าสู่พื้นที่ดังกล่าวได้

สรุป

เพื่อให้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกทำงานได้อย่างมั่นคง จำเป็นต้องพิจารณาทั้งสภาวะของสถานที่และข้อกำหนดในการติดตั้งในระหว่างการเลือกใช้รุ่นและขั้นตอนการติดตั้ง

ในขั้นตอนการเลือกแบบจำลอง ควรยืนยันลำดับความสำคัญดังต่อไปนี้:

ช่วงการวัด, วัตถุที่วัด, โฟม, ฝุ่น, ไอ และความเป็นกรด-ด่างของสื่อ

ในระหว่างการติดตั้ง ควรให้ความสำคัญกับข้อมูลต่อไปนี้เป็นลำดับความสำคัญ:

มุมลำแสง, สิ่งกีดขวาง, ทิศทางของโพรบ และเขตอับสัญญาณในการวัด;

เมื่อเปรียบเทียบกับการปรับพารามิเตอร์ของซอฟต์แวร์ซ้ำหลายครั้งหลังการติดตั้ง การเลือกตำแหน่งของโพรบอย่างถูกต้องก่อนเริ่มงานก่อสร้าง การหลีกเลี่ยงวัตถุที่อาจก่อให้เกิดการสะท้อนแสงที่ผิดพลาด รวมถึงการจัดสรรช่วงการวัดและระยะเว้นสำหรับเขตอับสัญญาณให้เพียงพอ โดยทั่วไปแล้ว วิธีการเหล่านี้จะส่งผลดีต่อการวัดที่มีความมั่นคงในระยะยาวมากกว่า