เครื่องส่งสัญญาณระดับอัลตราโซนิกสำหรับสภาวะกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูงแรงดันและไดนามิก

เครื่องส่งสัญญาณระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกคำนวณระดับของของเหลว หรือของแข็งในสถานะมวล โดยส่งสัญญาณคลื่นเสียงไปยังพื้นผิวของวัสดุ แล้ววัดระยะเวลาที่สัญญาณสะท้อนกลับมา เทคโนโลยีนี้ให้การวัดระดับอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องสัมผัสวัสดุ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่แท้จริงของระบบนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการที่มากกว่าตัวเครื่องแปลงสัญญาณเพียงอย่างเดียว ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิ องค์ประกอบของก๊าซ ไอน้ำ การควบแน่นของไอน้ำ ความปั่นป่วนที่ผิววัสดุ และลักษณะการติดตั้ง ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถมีผลต่อการแพร่กระจายของคลื่นเสียงและคุณภาพของสัญญาณสะท้อนกลับได้

สำหรับกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง มีความดัน หรือมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบในด้านวัสดุของทรานส์ดิวเซอร์ ขีดจำกัดอุณหภูมิของกระบวนการ ความดันของกระบวนการที่อนุญาต การชดเชยอุณหภูมิ การประมวลผลสัญญาณสะท้อนกลับ และตำแหน่งของเซนเซอร์ โซลูชันการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจาก METRAVON สามารถตั้งค่าให้รองรับสัญญาณออกในระดับอุตสาหกรรม เช่น 4-20mA และ RS485 Modbus RTU เพื่อการผสานรวมกับ PLC, RTU, DCS, SCADA และระบบตรวจสอบจากระยะไกล

1.อุณหภูมิที่สูงส่งผลต่อการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกอย่างไร?

ความเร็วของเสียงในอากาศจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ โดยใกล้ระดับ 0°C ความเร็วของเสียงจะอยู่ที่ประมาณ 331 เมตรต่อวินาที และจะเพิ่มขึ้นประมาณ 0.6 เมตรต่อวินาที สำหรับทุกการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 1°C หากเครื่องมืออัลตราโซนิกคำนวณระยะทางโดยใช้ความเร็วของเสียงที่คงที่ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่มีค่าอย่างมีนัยสำคัญจะก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัดระดับอย่างตรงไปตรงมา

ดังนั้น เครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมจึงมักใช้การตรวจวัดอุณหภูมิร่วมกับการปรับแก้แบบอัตโนมัติ โดยอุณหภูมิที่วัดได้บริเวณใกล้ตัวแปลงสัญญาณจะถูกนำมาใช้เพื่อปรับแก้การคำนวณความเร็วของเสียง เซ็นเซอร์อุตสาหกรรมทั่วไปมักถูกออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิในกระบวนการผลิตที่อยู่ในระดับปานกลาง ในขณะที่ตัวแปลงสัญญาณที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับอุณหภูมิสูงสามารถขยายช่วงการใช้งานให้กว้างขึ้นได้ โดยอาศัยวัสดุที่เหมาะสม ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนออกจากกัน รวมถึงการออกแบบที่ให้การแยกความร้อนระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

เซนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมบางประเภทสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100°C แต่อุณหภูมิสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับแบบจำลองเฉพาะของเซนเซอร์นั้นๆ ดังนั้น ค่าอุณหภูมิสูงที่รองรับจึงควรตรวจสอบจากเอกสารข้อมูลเฉพาะของผลิตภัณฑ์แต่ละตัว แทนที่จะถือว่าเป็นคุณสมบัติที่มีอยู่ทั่วไปในเทคโนโลยีอัลตราโซนิก

2. ทำไมในสถานการณ์ที่มีอุณหภูมิสูงจึงต้องใช้ตัวแปลงสัญญาณและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แยกจากกัน?

ในถังที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ถังเก็บวัตถุดิบ ถังจัดเก็บ และถังสำหรับกระบวนการผลิต อาจจำเป็นต้องติดตั้งตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกให้อยู่ใกล้กับบริเวณที่มีการดำเนินกระบวนการ ในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการแสดงผล การสื่อสาร และการประมวลผลสัญญาณ ควรจัดวางไว้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยให้สามารถติดตั้งเซนเซอร์ไว้ที่ตำแหน่งที่ต้องการวัดค่าได้ ในขณะที่ยังคงติดตั้งหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ไว้ในตำแหน่งที่สภาพแวดล้อมมีความเหมาะสมมากกว่า

ตัวแปลงสัญญาณและตัวควบคุมถูกเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเฉพาะทาง โดยความยาวของสายเคเบิลทั่วไปและความยาวสูงสุดจะขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องมือ สำหรับการใช้งานสายเคเบิลที่มีความยาวมาก ควรประเมินคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น ความสมบูรณ์ของสัญญาณ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การต่อพื้น และการป้องกันสัญญาณรบกวน แทนที่จะสมมติให้มีระยะทางสูงสุดที่ใช้ได้ทั่วไปอย่างเดียว

การใช้งานที่อุณหภูมิสูงอาจสร้างเงินฝากวัสดุคาร์บอนหรือการควบแน่นบนพื้นผิวตัวแปลงสัญญาณการตรวจสอบและทำความสะอาดเป็นระยะจึงอาจต้องรักษาการส่งสัญญาณเสียงและความไวของเสียงสะท้อน

3. ข้อจำกัดด้านกระบวนการและแรงดันในการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมีอะไรบ้าง?

การวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกโดยทั่วไปไม่ถือเป็นเทคโนโลยีหลักสำหรับภาชนะที่มีความดันสูงมาก โดยความดันในกระบวนการที่อนุญาตจะถูกจำกัดไว้ในขั้นแรกจากลักษณะการออกแบบทางกลของทรานส์ดิวเซอร์ จุดเชื่อมต่อในกระบวนการ ซีล และตัวเรือนปิด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องยืนยันค่าความดันสูงสุดที่รองรับได้สำหรับรุ่นเฉพาะนั้น

การสันนิษฐานว่าการเพิ่มความดันจะทำให้ความหนาแน่นของก๊าซเพิ่มขึ้นอย่างง่าย ๆ ซึ่งส่งผลให้ความเร็วของเสียงเปลี่ยนแปลงไปในสัดส่วนที่สอดคล้องกันนั้น ก็ไม่ถือว่าถูกต้องเช่นกัน สำหรับการวัดเวลาการเดินทางของคลื่นอัลตราโซนิก ปัจจัยที่มีผลโดยตรงต่อความเร็วของคลื่นเสียงโดยทั่วไปคืออุณหภูมิและองค์ประกอบของก๊าซ อย่างไรก็ตาม ในภาชนะที่ใช้ในกระบวนการผลิตจริง ความดันอาจมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของไอ องค์ประกอบของก๊าซ การควบแน่น และการลดทอนของคลื่นเสียงด้วย

ดังนั้น การประยุกต์ใช้งานในภาชนะที่มีความดันจึงควรประเมินค่าการรองรับความดันในกระบวนการอุณหภูมิในกระบวนการ องค์ประกอบของก๊าซ ไอน้ำ และการควบแน่นรวมกัน เครื่องมืออัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมบางประเภทถูกออกแบบมาสำหรับความดันในกระบวนการที่อยู่ในช่วงหลายบาร์ อย่างไรก็ตาม ช่วงความดันที่อนุญาตนั้นแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละกลุ่มผลิตภัณฑ์

สำหรับกระบวนการที่มีความดันสูงอย่างแท้จริง หรือกระบวนการที่รวมทั้งอุณหภูมิสูงและความดันสูงเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปควรพิจารณาใช้เรดาร์ หรือเรดาร์แบบคลื่นนำทาง เป็นเทคโนโลยีการวัดทางเลือก

4. การปิดผนึก การป้องกันตัวเรือน และพื้นที่ที่มีความอันตราย

ในช่วงความดันที่กำหนดไว้ จุดเชื่อมต่อของกระบวนการควรใช้การต่อแบบเกลียวหรือแบบแผ่นยึดที่เหมาะสม พร้อมด้วยซีลที่เข้ากันได้ เพื่อป้องกันการรั่วไหลของก๊าซหรือของเหลวในกระบวนการ ทั้งนี้ ควรเลือกวัสดุสำหรับซีลโดยพิจารณาจากอุณหภูมิของกระบวนการ ความเข้ากันได้ทางเคมี และข้อกำหนดด้านความดัน

ในเครื่องมืออัลตราโซนิกแบบแบ่งส่วนบางรุ่น เซ็นเซอร์อาจให้การป้องกันระดับ IP68 ในขณะที่หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ระยะไกลมีค่าระดับการป้องกันอยู่ที่ IP65 หรือ IP66 โดยค่าระดับ IP หมายถึงการป้องกันการปนเปื้อนของฝุ่นและน้ำที่อาจซึมเข้ามา แต่ไม่ได้กำหนดขีดความสามารถในการรองรับแรงดันในกระบวนการผลิต และไม่สามารถใช้แทนการรับรองสำหรับพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายได้

ในกรณีที่ติดตั้งเครื่องมือในสภาพแวดล้อมที่มีสารระเบิด ตัวเครื่องมือเฉพาะรุ่นจะต้องมีใบรับรองที่เหมาะสมตามการจำแนกประเภทพื้นที่อันตราย กลุ่มก๊าซหรือฝุ่น และระดับอุณหภูมิที่เกี่ยวข้อง

5. การวัดพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วหรือมีการไหลแบบปั่นป่วนทำอย่างไร?

การเติมหรือระบายอย่างรวดเร็ว การไหลแบบปั่นป่วน การกวนเคลื่อนที่ รวมถึงพื้นผิวของของแข็งในสถานะรวมที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง อาจทำให้ตำแหน่งและแอมพลิจูดของสัญญาณอัลตราโซนิกที่สะท้อนกลับเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้ หากตั้งค่าการตอบสนองของเครื่องมือให้เร็วเกินไป ผลลัพธ์ที่ได้อาจมีการผันผวนอย่างไม่จำเป็น แต่หากใช้การลดแรงสั่นสะเทือนในระดับที่มากเกินไป ค่าที่วัดได้อาจตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงของกระบวนการได้ช้าเกินไป

เครื่องมืออัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมสามารถประยุกต์ใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่น การตรวจจับสัญญาณสะท้อน การกรองสัญญาณดิจิทัล การลดแรงสะท้อน การกำหนดเกณฑ์พลวัต และการยับยั้งสัญญาณสะท้อนเท็จ เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างความเร็วในการตอบสนองและความเสถียรของการวัดค่า โดยพารามิเตอร์เหล่านี้ควรสอดคล้องกับลักษณะการดำเนินงานจริงของกระบวนการผลิต แทนที่จะใช้การกรองสัญญาณในระดับสูงสุดเพียงอย่างเดียว

หลีกเลี่ยงการเติมของไหล

ป้องกันไม่ให้ของเหลวที่เข้ามาหรือวัสดุที่ตกลงมา ข้ามเส้นทางเสียงหลัก

หลีกเลี่ยงอุปกรณ์ก่อการสั่นสะเทือน

ลดสัญญาณสะท้อนที่ไม่ต้องการจากใบมีด วอร์เทกซ์ และโครงสร้างกลไกที่เคลื่อนที่

ตั้งค่าการลดแรงสั่นสะเทือนให้เหมาะสม

ปรับสมดุลระหว่างความเร็วในการตอบสนองและความเสถียรของสัญญาณขาออกให้สอดคล้องกับลักษณะการดำเนินงานของกระบวนการผลิต

การยับยั้งสัญญาณสะท้อนเท็จ

– ลดการสะท้อนของท่อที่ติดตั้งอย่างถาวร โครงสร้างที่เป็นเส้นแนวตรง ผนังภาชนะ และโครงสร้างอื่นๆ

6. มุมของลำแสง ระยะห่างที่กีดขวาง และตำแหน่งของเซนเซอร์

ตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกมีลำแสงอะคูสติกที่กำหนดไว้โดยเฉพาะ โดยมุมของลำแสงในบริบทอุตสาหกรรมทั่วไปมักอยู่ที่ประมาณ 5°–12° ซึ่งขึ้นอยู่กับความถี่ เส้นผ่านศูนย์กลาง และช่วงการวัดของตัวแปลงสัญญาณนั้นๆลำแสงที่มีความกว้างแคบลงสามารถลดโอกาสที่ผนังหลอดเลือดและโครงสร้างภายในจะเข้าสู่เส้นทางการวัดได้ แต่ไม่สามารถชดเชยการจัดวางเซนเซอร์ที่ไม่ถูกต้องได้

โดยทั่วไป อุปกรณ์แปลงสัญญาณควรจัดวางให้หันหน้าไปยังพื้นผิวเฉลี่ยของวัสดุอย่างตรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และควรตั้งอยู่ห่างจากจุดที่มีการเติมวัสดุ อุปกรณ์กวน โครงข่ายบันได คานโครงสร้าง ท่อ และบริเวณที่เกิดการสะท้อนแสงจากผนังอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับการติดตั้งในระบบที่มีวัสดุเป็นของแข็งก้อน ควรคำนึงถึงมุมวางตัวของวัสดุ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของลักษณะทางเรขาคณิตของพื้นผิวในระหว่างการเติมวัสดุด้วย

ตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกทุกตัวยังมีระยะห้ามหรือเขตปลอดการวัด (dead zone) ใกล้กับเซนเซอร์ ซึ่งในบริเวณดังกล่าวไม่สามารถทำการวัดได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยค่าที่พบได้ทั่วไปจะอยู่ในช่วงประมาณ 0.25–1.2 เมตร หรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวแปลงสัญญาณและช่วงการวัด ระดับสูงสุดที่คาดว่าจะปรากฏต้องอยู่นอกเขตดังกล่าว โดยมีระยะปลอดภัยทางวิศวกรรมที่เหมาะสม ตัววัดระดับเรดาร์แบบอุณหภูมิสูง รุ่น

, ข้อ 7: ความเสถียรในระยะยาวและการบำรุงรักษา

ความเสถียรของการวัดในระยะยาวเริ่มต้นจากการออกแบบการประยุกต์ใช้งานที่ถูกต้อง โดยก่อนการเลือกเซ็นเซอร์ ควรกำหนดค่าต่าง ๆ ที่จำเป็นให้ครบถ้วน ได้แก่ ระยะการวัดสูงสุด ระดับสูงสุด ของตัวกลางในกระบวนการ อุณหภูมิในกระบวนการ ความดันในกระบวนการ สภาวะของไอ องค์ประกอบของก๊าซ ลักษณะการเคลื่อนที่ของพื้นผิว และพื้นที่สำหรับติดตั้งที่มีอยู่

การติดตั้งทางกลควรมีความแข็งแรงและมีเสถียรภาพอย่างยิ่ง สายไฟ สายสัญญาณ และสายไฟแรงดันสูง ควรจัดวางตามแนวทางปฏิบัติด้าน EMC สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม สำหรับเครือข่ายการสื่อสารแบบ RS485 ควรใช้สายคู่บิดที่เหมาะสม และในกรณีที่จำเป็น ควรใช้การป้องกันสนามแม่เหล็ก การต่อพื้น การต่อปลายสาย และการป้องกันแรงไฟฟ้ากระตุก ที่เหมาะสม

การตรวจสอบตามขั้นตอนปกติควรรวมถึงพื้นผิวของทรานส์ดิวเซอร์, วัสดุกันซีลในกระบวนการผลิต, สายเคเบิล, จุดเชื่อมต่อในกระบวนการผลิต และโครงสร้างการติดตั้ง โดยต้องกำจัดฝุ่น, สารตกค้าง, น้ำควบแน่น หรือวัสดุที่เกิดการคาร์บอนไนเซชันออกด้วยวิธีการทำความสะอาดที่เข้ากันได้กับวัสดุของเซนเซอร์ ทั้งนี้ ความถี่ในการบำรุงรักษาควรกำหนดตามสภาพการปนเปื้อนที่เกิดขึ้นจริง แทนที่จะใช้ช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

8.สัญญาณขาออกและการบูรณาการระบบอัตโนมัติ

ขึ้นอยู่กับแบบจำลองที่เลือก METRAVON ผลิตภัณฑ์สำหรับการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถให้สัญญาณสัญญาณไฟฟ้าแบบ 4-20mA, RS485 Modbus RTU, การส่งต่อ หรือตัวเลือกผลลัพธ์ที่กำหนดไว้สำหรับโครงการเฉพาะอื่น ๆ

สัญญาณเอาต์พุตขนาด 4-20mA เหมาะสำหรับระบบ PLC, DCS และระบบควบคุมแบบอนาล็อกทั่วไป โดย RS485 Modbus RTU รองรับการรับข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล และสามารถเชื่อมต่อเข้ากับ PLC, RTU, อุปกรณ์บันทึกข้อมูล และเกตเวย์อุตสาหกรรม เพื่อให้สามารถบูรณาการเข้ากับระบบตรวจสอบแบบ SCADA, Ethernet, ระบบเซลลูลาร์ หรือระบบ IoT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับกระบวนการแบบพลวัต ค่าการลดแรงสั่นสะเทือนและเวลาตอบสนองสามารถกำหนดค่าได้ในระดับเครื่องมือ ในขณะที่การกรองเพิ่มเติม ระบบแจ้งเตือน และการวิเคราะห์แนวโน้ม ก็สามารถดำเนินการได้ภายในระบบ PLC หรือระบบ SCADA เช่นกัน

9. พารามิเตอร์ทางเทคนิคทั่วไป

ค่าต่อไปนี้แสดงถึงช่วงค่าที่พบได้ทั่วไปในทางวิศวกรรมสำหรับการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งจัดทำขึ้นเพื่อการคัดเลือกโครงการในขั้นต้น โดยค่าที่ใช้จริงอาจแตกต่างออกไป METRAVON ช่วงการทำงาน อุณหภูมิ ความดัน ภาชนะบรรจุ ผลลัพธ์ และข้อกำหนดของวัสดุ ควรได้รับการยืนยันจากเอกสารข้อมูลของรุ่นที่เลือกไว้

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อุณหภูมิสูงสุดที่สามารถใช้งานได้สำหรับเครื่องส่งสัญญาณระดับแบบอัลตราโซนิกคือเท่าใด?

A1: เครื่องมืออัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไปมักถูกออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิในกระบวนการที่อยู่ในระดับปานกลาง ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 80°C ส่วนตัวส่งสัญญาณอัลตราโซนิกที่ออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิสูงโดยเฉพาะสามารถรองรับอุณหภูมิที่สูงกว่า 100°C ได้ ทว่าอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตให้ใช้งานได้นั้น จำเป็นต้องได้รับการยืนยันจากข้อมูลของรุ่นเครื่องนั้นๆ

Q2: เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบอัลตราโซนิกสามารถนำมาใช้งานกับภาชนะที่มีความดันสูงได้หรือไม่?

A2: การวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกโดยทั่วไปไม่ใช่ทางเลือกแรกสำหรับการประยุกต์ใช้งานภายใต้ความดันสูงมาก แม้ว่าเครื่องมือบางชนิดจะสามารถทำงานภายใต้ความดันบวกที่จำกัดได้ แต่ค่าความดันสูงสุดที่รองรับได้นั้นขึ้นอยู่กับตัวแปลงสัญญาณ (transducer) จุดเชื่อมต่อในกระบวนการผลิต และการออกแบบระบบปิดผนึก สำหรับกระบวนการผลิตที่มีความดันสูงอย่างแท้จริง ควรประเมินการใช้งานเรดาร์ หรือเรดาร์แบบคลื่นนำทาง (guided-wave radar) เป็นการแรก

Q3: การเพิ่มความดันส่งผลให้ความเร็วของเสียงเปลี่ยนแปลงไปโดยตรงหรือไม่?

A3: ความสัมพันธ์ดังกล่าวไม่ควรถูกสรุปให้เรียบง่ายในลักษณะนั้น อุณหภูมิและองค์ประกอบของก๊าซถือเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความเร็วของคลื่นเสียง โดยทั่วไป ภาชนะที่อยู่ภายใต้ความดันยังจำเป็นต้องมีการประเมินองค์ประกอบของไอ การควบแน่น และความสามารถในการรับแรงดันทางกลของเครื่องมือวัดด้วย

Q4: จะสามารถวัดพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว หรือพื้นผิวที่มีการไหลแบบปั่นป่วน ได้อย่างไร?

A4: ความเสถียรสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการจัดตำแหน่งเซ็นเซอร์ให้ถูกต้อง การกรองสัญญาณดิจิทัล การลดแรงสั่นสะเทือน การตรวจจับสัญญาณสะท้อนแบบไดนามิก และการยับยั้งสัญญาณสะท้อนเท็จ ทั้งนี้ การตั้งค่าการตอบสนองควรสอดคล้องกับความเร็วที่แท้จริงของกระบวนการทำงาน

คำถามที่ 5: ทำไมเครื่องมืออัลตราโซนิกแบบแยกส่วนจึงมีประโยชน์ในสภาวะอุณหภูมิสูง?

A5: ตัวแปลงสัญญาณสามารถติดตั้งไว้ใกล้กับกระบวนการผลิต ในขณะที่ยูนิตอิเล็กทรอนิกส์ถูกจัดวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าและเข้าถึงได้ง่ายกว่า ซึ่งช่วยลดการสัมผัสกับความร้อนของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

คำถามที่ 6: การระบุมาตรฐาน IP68 หมายความว่า เซนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้งานภายใต้ความดันในกระบวนการผลิตที่สูงได้หรือไม่?

A6: ไม่ใช่ โดยที่มาตรฐาน IP68 หมายถึงการป้องกันการปนเปื้อนของฝุ่นและน้ำ ส่วนการรองรับความดันในกระบวนการผลิตเป็นข้อกำหนดทางกลที่แยกต่างหาก ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบเพิ่มเติมจากเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์

คำถามที่ 7: ควรเลือกช่วงการวัดและระยะห่างในการกั้นอย่างไร?

A7: ช่วงการวัดควรครอบคลุมระยะทางสูงสุดจากเซนเซอร์ไปยังระดับต่ำสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น โดยยังคงรักษาระดับสูงสุดให้อยู่นอกเหนือระยะการกีดกันที่กำหนดไว้ รวมทั้งต้องรวมระยะเผื่อทางวิศวกรรมเพิ่มเติมด้วย

Q8: หากกระบวนการทำงานมีลักษณะเป็นแบบพลวัต ควรเลือกใช้การตอบสนองที่รวดเร็วกว่า หรือการกรองสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า?

A8: การตั้งค่าต่างๆ ควรได้รับการปรับสมดุลให้สอดคล้องกับเป้าหมายของการควบคุมกระบวนการที่ดำเนินไปอย่างรวดเร็วจำเป็นต้องมีระยะเวลาการตอบสนองที่สั้นลง ในขณะที่การตรวจสอบระบบจัดเก็บข้อมูลอาจสามารถใช้การลดทอนสัญญาณในระดับที่มากกว่าได้ อย่างไรก็ตาม การกรองข้อมูลในปริมาณที่มากเกินไปอาจทำให้การตรวจพบการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงของกระบวนการเกิดขึ้นล่าช้าลง

คำถามที่ 9: เครื่องส่งสัญญาณระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถเชื่อมต่อเข้ากับ PLC และระบบตรวจสอบจากระยะไกลได้หรือไม่?

A9: ใช่ โดยสัญญาณเอาต์พุต 4-20mA สามารถเชื่อมต่อกับช่องนำเข้าแบบอนาล็อกของ PLC หรือ DCS ได้ ในขณะที่ RS485 Modbus RTU สามารถเชื่อมต่อกับ PLC, RTU, เครื่องบันทึกข้อมูล และเกตเวย์อุตสาหกรรม สำหรับการสื่อสารผ่าน Ethernet, เครือข่ายเซลลูลาร์ หรือช่องทางการสื่อสารระยะไกลอื่น ๆ ได้

Q10: ข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นสำหรับการเลือกเครื่องส่งสัญญาณระดับแบบอัลตราโซนิก?

A10: ข้อมูลสำคัญประกอบด้วย ตัวกลางในกระบวนการ, ระดับต่ำสุดและสูงสุด, อุณหภูมิในกระบวนการ, ความดันในกระบวนการ, สภาวะของไอหรือก๊าซ, ลักษณะการเคลื่อนตัวของพื้นผิว, รูปทรงการติดตั้ง, กำลังไฟฟ้าที่มีอยู่, รวมถึงกำลังขาออกที่ต้องการ หรืออินเทอร์เฟซการสื่อสาร

– บทสรุป

ข้อจำกัดในการประยุกต์ใช้การวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง มีความดันสูง และมีลักษณะพลวัต ขึ้นอยู่กับค่าอุณหภูมิที่รองรับของทรานส์ดิวเซอร์ ความดันในกระบวนการที่อนุญาตได้ สภาวะของก๊าซ คุณภาพของสัญญาณสะท้อนกลับ และลักษณะทางเรขาคณิตของการติดตั้ง โดยผลกระทบจากอุณหภูมิสามารถลดทอนได้ด้วยการชดเชย ในขณะที่การประยุกต์ใช้ภายใต้ความดันจำเป็นต้องมีการตรวจสอบแยกต่างหากในด้านค่าความดันทางกล องค์ประกอบของก๊าซ สภาวะของไอระเหย และการปิดผนึกในกระบวนการ

METRAVON ผลิตภัณฑ์สำหรับการวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถตั้งค่าให้มีช่วงการวัดที่เหมาะสม ตัวเลือกของตัวเรือน วัสดุที่ใช้ และอินเทอร์เฟซต่างๆ เช่น 4-20mA ได้mA และ RS485 Modbus RTU สำหรับการผสานรวมกับ PLC S, rtus, DCS,SCADA รวมถึงระบบตรวจสอบจากระยะไกล โดยการเลือกอย่างเหมาะสม การติดตั้ง การกรองข้อมูล และการบำรุงรักษาเป็นระยะ สามารถช่วยเพิ่มความเสถียรของการวัดค่าในระยะยาว รวมทั้งสร้างแพลตฟอร์มที่รองรับการขยายระบบอัตโนมัติในอนาคตได้อย่างมีประสิทธิภาพ