การควบแน่นบนเซนเซอร์อัลตราโซนิก: สาเหตุและวิธีแก้

หยดน้ำควบแน่นบนหน้าทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกอาจลดทอนหรือบิดเบือนพัลส์เสียง อาการที่พบคือค่าระดับกระโดด สูญเสียเอคโค หรือเอาต์พุตเข้าสู่สถานะขัดข้องเป็นบางช่วง ปัญหานี้มักเกิดเหนือของเหลวอุ่น ในพื้นที่ความชื้นสูง หรือเมื่ออุณหภูมิของเซนเซอร์ต่างจากไอภายในถังมาก

เหตุใดหยดน้ำจึงรบกวนการวัด

ทรานสดิวเซอร์ส่งคลื่นเสียงและรับสัญญาณสะท้อนจากผิวของเหลว ฟิล์มน้ำหรือหยดขนาดใหญ่เปลี่ยนรูปแบบการแผ่เสียง ลดพลังงาน และอาจสร้างสัญญาณสะท้อนใกล้เซนเซอร์ ผลกระทบขึ้นกับโครงสร้างหน้าวัด ปริมาณน้ำ อุณหภูมิ และรูปแบบติดตั้ง

ค่าที่ไม่นิ่งไม่ได้เกิดจากการควบแน่นเสมอ โฟม คลื่นแรง ไอ สิ่งกีดขวาง ระดับที่เข้าเขตใกล้ แหล่งจ่าย และสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าให้ลักษณะคล้ายกัน จึงต้องใช้ทั้งการตรวจด้วยตาและข้อมูลคุณภาพเอคโค

ตรวจตำแหน่งติดตั้งก่อน

หน้าทรานสดิวเซอร์ควรตั้งฉากกับบริเวณผิวที่เป็นตัวแทน หัวต่อไม่ควรบังลำเสียงหรือกักน้ำ หากโครงสร้างอุปกรณ์อนุญาต อาจจัดตำแหน่งให้หยดน้ำไหลออกง่าย โดยยังรักษามุมที่ผู้ผลิตกำหนด

หลีกเลี่ยงตำแหน่งตรงเหนือท่อเติม เครื่องกวน หรือบริเวณโฟมหนา ตรวจด้วยว่าฉนวนและฝาครอบไม่ได้กักความชื้นหรือทำให้เกิดความต่างอุณหภูมิรุนแรง

เขตบอดและระดับสูงสุด

หลังส่งพัลส์ ทรานสดิวเซอร์ต้องใช้เวลาก่อนรับเอคโคได้ พื้นที่ใกล้หน้าวัดจึงเป็นเขตบอด ระดับสูงสุดต้องอยู่นอกเขตนี้พร้อมระยะเผื่อสำหรับคลื่น โฟม และความคลาดเคลื่อนการติดตั้ง

ไม่มีระยะเดียว เช่น 50 ซม. ที่ใช้ได้กับทุกรุ่น ต้องอ้างอิงคู่มือของเซนเซอร์และยืนยันระหว่าง commissioning

การทำความสะอาดและสารเคลือบ

ก่อนทำความสะอาดให้แยกอุปกรณ์อย่างปลอดภัยและปฏิบัติตามขั้นตอนของพื้นที่ ใช้วัสดุนุ่มและน้ำยาที่ผู้ผลิตอนุญาต ห้ามขูดหรือกดหน้าทรานสดิวเซอร์ด้วยเครื่องมือแข็ง

อย่าทาจาระบี ซิลิโคน หรือสารไม่ชอบน้ำโดยไม่ได้รับการยืนยัน ชั้นเคลือบอาจเปลี่ยนคุณสมบัติเสียง ทำลายวัสดุ หรือกักสิ่งสกปรก ใช้เฉพาะสารและวิธีที่ได้รับอนุมัติสำหรับรุ่นนั้น

ป้องกันเซนเซอร์จมน้ำ

เซนเซอร์อัลตราโซนิกแบบติดตั้งด้านบนทั่วไปไม่ได้ออกแบบให้จมน้ำต่อเนื่อง การล้นอาจทำให้ส่วนส่งเสียงเสียหายหรืออ่านค่าผิด ต้องกำหนดระดับปกติสูงสุด ระดับฉุกเฉิน และระบบป้องกันอิสระหากผลกระทบรุนแรง

ค่า IP ของ housing ไม่ได้หมายความว่าหน้าวัดทำงานใต้น้ำได้ ต้องแยกความสามารถกันน้ำของตัวเรือนออกจากหลักการวัดที่อนุญาต

โฟม ฟอง คลื่น และสิ่งกีดขวาง

ฟองและโฟมกระจายเสียง คลื่นแรงเปลี่ยนทิศสะท้อน ส่วนบันได ท่อ และผนังสร้างเอคโคเท็จ เปรียบเทียบกราฟเอคโคเมื่อผิวสงบ ระหว่างเติม และเมื่อโฟมมากที่สุด

การเพิ่ม damping ทำให้ค่าเรียบแต่ตอบสนองช้าลง ไม่ควรใช้การตั้งค่าเพื่อซ่อนปัญหาติดตั้งหรือเอคโคที่หายไป

อุณหภูมิและสุญญากาศ

ความเร็วเสียงในก๊าซเปลี่ยนตามอุณหภูมิ การชดเชยใกล้เซนเซอร์ช่วยได้ แต่ความต่างอุณหภูมิภายในถังมากยังทำให้เกิดข้อผิดพลาด ตรวจอุณหภูมิกระบวนการ สภาพแวดล้อม และขีดจำกัดของอิเล็กทรอนิกส์

คลื่นอัลตราโซนิกต้องมีตัวกลางก๊าซ ในสุญญากาศสูงเครื่องวัดทั่วไปใช้ไม่ได้ ควรเลือกเทคโนโลยีที่ไม่พึ่งการแพร่เสียงในก๊าซ

ขั้นตอนวินิจฉัย

1. เทียบค่ากับระดับจริงและบันทึกสภาวะกระบวนการ
2. ตรวจหยดน้ำและคราบบนหน้าวัด
3. ตรวจเขตบอด ทิศลำเสียง หัวต่อ และสิ่งกีดขวาง
4. ประเมินโฟม ฟอง อุณหภูมิ และช่วงการเติม
5. ตรวจแหล่งจ่าย เอาต์พุต และบันทึกวินิจฉัย
6. หลังแก้ไขให้ทดสอบใหม่ที่ระดับทราบหลายจุด

คำถามที่พบบ่อย

หยดน้ำเล็กน้อยทำให้ค่าผิดเสมอหรือไม่

ไม่เสมอ ให้ดูคุณภาพเอคโคและความเสถียรของค่าเป็นหลัก

เคลือบสารไม่ชอบน้ำได้หรือไม่

ได้เฉพาะเมื่อผู้ผลิตอนุมัติสารและวิธีใช้กับรุ่นนั้น

ต้องติดตั้งสูงกว่าของเหลว 50 ซม. เสมอหรือไม่

ไม่ ระยะขั้นต่ำขึ้นกับรุ่น ระดับสูงสุด และความสูงของคลื่น

ถ้าหน้าวัดแห้งแต่ค่ายังกระโดดควรตรวจอะไร

ตรวจโฟม กระแสปั่นป่วน สิ่งกีดขวาง อุณหภูมิ แหล่งจ่าย สัญญาณรบกวน และกราฟเอคโค

สรุป

การแก้ปัญหาการควบแน่นที่ได้ผลต้องรวมการระบายน้ำ ตำแหน่งติดตั้ง เขตบอด การทำความสะอาด และการวิเคราะห์เอคโค ไม่ควรใช้สารเคลือบหรือเพิ่ม gain เพื่อซ่อนสาเหตุโดยไม่ตรวจสอบ

บทความเทคนิคที่เกี่ยวข้อง · ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง