Seviye ve su seviyesi ölçümü, endüstriyel üretimde, su arıtımında, tarımsal sulama uygulamalarında ve altyapı izleme sistemlerinde önemli süreç değişkenleridir. Güvenilir seviye verileri, süreç kontrolü, ekipman koruması, alarm yönetimi ve uzaktan izleme işlemlerini destekler.
: Ultrasonik seviye transmitteri, sensörü sıvı yüzeyinin üzerinde yerleştirerek temasız ölçüm sağlar. Algılama elemanı genellikle ortamda batmış hâlde kalma gereği olmadığından, bu teknoloji su, atık su, tanklar, su depolama tankları ve seçilmiş kimyasal sıvı uygulamaları için yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Ultrasonik seviye transmitteri nasıl çalışır?
Bir ultrasonik seviye transmitteri, havada seyahat eden bir ultrasonik impulsun yol süresini ölçerek sıvı yüzeyine olan mesafeyi belirler. Sensör, sıvı yüzeyine doğru bir ultrasonik impuls yayar. Ses dalgası yüzeyden yansır ve sensöre geri döner.
Mesafe = Ses Hızı × İki Yana Yol Süresi ÷ 2
Kurulum referans yüksekliği veya tank yüksekliği bilindiğinde, gerçek sıvı seviyesi şu şekilde hesaplanabilir:
Sıvı Seviyesi = Referans Yüksekliği − Ölçülen Mesafe
Bu nedenle cihaz önce mesafeyi ölçer ve ardından ayarlanmış kurulum parametrelerine göre bu mesafe değerini sıvı seviyesi veya su seviyesi olarak dönüştürür.
Ultrasonik impuls, öncelikle sensör ile sıvı yüzeyi arasındaki hava boşluğundan geçer. Sıvı içinde ses iletimi kullanarak seviye ölçümü yapmaz.
2. Ultrasonik Seviye Ölçümünün Ana Özellikleri
İletişimsiz Ölçüm
Sensör genellikle sıvının üzerinde yerleştirilir; bu sayede paslanmaya, kirletmeye ve çöküntü oluşumuna karşı doğrudan maruz kalınması azalır.
Sürekli Seviye İzleme
Devam eden seviye değerleri, süreç izleme, alarmlar, kontrol ve uzaktan veri toplama amacıyla sağlanabilir.
Sistem Entegrasyonu
Modeline bağlı olarak arayüzler 4-20mA, RS485, Modbus RTU ve relé çıkışlarını içerebilir.
Mekanik hareketli parçalar bulunmaz.
Ölçüm, yüzen parçalar, mekanik kol veya diğer hareketli algılama mekanizmalarına bağlı değildir.
– Birden fazla sıvı için uygundur.
– Uygulamalar, işlem koşullarına bağlı olarak su, atık su ve seçilmiş yağlar veya kimyasal sıvılar içermektedir.
– 3. Ana Teknik Parametreler
Teknik özellikler ölçüm aralığı, transdüser tasarımı, çıkış yapılandırması ve çevresel gereksinimler depending olarak değişir. Son model, gerçek kurulum koşullarına göre seçilmelidir.
| Parametre | Açıklama |
|---|---|
| Ölçüm İlkesi | Ultrasonik Uçuş Süresi |
| Ölçüm Türü | İletişimsiz sürekli ölçüm |
| Ölçüm Aralığı | Model ve gerekli ölçüm mesafesi бойuna belirlenir |
| Ölçüm Keskinliği | Modelden bağımlıdırEtkileşim aralığı ve uygulama koşulları |
| Ölü Bölge | Transdüser tasarımına ve ölçüm aralığına bağlıdır |
| Güç tedariki | Seçilen modele bağlıdır |
| Çıkarım sinyali | 4-20mA, RS485 veya modeline bağlı olarak diğer mevcut seçenekler; |
| – İletişim Protokolü; | – Uygulanabilir dijital modellerde mevcut Modbus RTU; |
| – Temperatur Kompansasyonu; | – Endüstriyel ultrasonik modellerde genellikle mevcuttur; |
| – Güç Tüketimi; | – Güç tedariki ve çıkış yapılandırmasına bağlıdır; |
| – Koruma Değeri | İç veya dış ortam kurulum gereksinimlerine göre seçilir |
| Çalışma sıcaklığı | Seçilen modele bağlıdır |
| Kurulum | İplikli bağlantı, monteleme kolu veya diğer yapı |
| Sensör / koruma kabuğu malzemesi | Ortam ve çevre koşullarına göre seçilir |
| Kablo malzemesi | Bu, sensör yapısına ve kurulum ortamına bağlıdır. METRAVON ultrasonik seviye transmitteri için: |
Belirli bir şey için METRAVON Ultrasonik seviye transmitteri Ölçüm aralığı, doğruluk, güç kaynağı, koruma derecesi ve sinyal arayüzü, ilgili ürün veri sayfasından doğrulanmalıdır.
4. Tipik Uygulamalar
Endüstriyel Seviye İzleme
Tipik uygulamalar arasında endüstriyel su tankları, süreç tankları ve atık su havuzları yer alır. Temiz su depolama tankları, toplayıcı tanklar, pompalama istasyonları ve ham su arıtma sistemleri.
Seviye sinyalleri, sürekli izleme amacıyla PLC'lere veya kontrol sistemlerine bağlanabilir. Uyarı sistemleri ve pompa kontrolü.
Tarımsal Su Seviyesi İzleme;
Uygulamalar arasında sulama tankları, çiftlik su depolama tankları ve su depolama havzaları yer alır. Açık kanallar ve fertirjasyon depolama tankları.
Veri kaydedicileri ve iletişim cihazlarıyla birleştirildiğinde, Su seviyesi bilgileri uzaktan izlenebilir.
Şehir Su Akışı ve Yol Su Bulaşması İzleme;
Ultrasonik sensörler, alçak bölgelerdeki yollarda, geçitlerde ve su akış kanallarında kullanılabilir. Yağmur suyu kuyuları ve kentsel drenaj sistemleri.
Ölçüm verileri, sel uyarı sistemlerini, drenaj pompası kontrolünü ve uzaktan izleme sistemini destekleyebilir.
Tipik Uzaktan İzleme Mimarisi:
Ultrasonik Seviye Transmitteri → Veri Kaydedici → 4G / LoRa WAN → Uzaktan İzleme Platformu
Tarımsal uygulamalarda ultrasonik seviye transmitterleri öncelikle su seviyesi veya sıvı seviyesi izleme amacıyla kullanılır. Bu cihazlar doğrudan toprak nem ölçümü için tasarlanmamıştır. Toprak nemi, özel bir toprak nem sensörü kullanılarak ölçilmelidir.
5. Ultrasonik Seviye Ölçümüne Etkeden Faktörler
Köpük
Kalın köpük, ultrasonik yankıyı emebilir veya zayıflatabilir.
Buhar ve Gaz
Yüksek sıcaklıkta buhar veya gaz, ses dalgalarının yayılmasına etki edebilir.
Sıcaklık
Hava sıcaklığı ses hızını etkiler; bu nedenle sıcaklık kompensasyonu yaygın olarak kullanılır.
Yüzey Değişimi
Güçlü karışım veya hızlı giren hava, istikrarsız yankılar oluşturabilir.
Engeller
Borular, merdivenler, kirişler ve diğer iç yapılar istenmeyen yankılar oluşturabilir.
6. Ultrasonik Seviye Transmitterinin Seçimi
| Seçim Kriteri | Onaylanacak Bilgi |
|---|---|
| Ölçülen Ortam | Su, atık su, yağ veya kimyasal sıvı |
| En Fazla Ölçüm Uzaklığı | Sensör ile beklenen en düşük sıvı seviyesi arasındaki mesafe |
| En yüksek sıvı seviyesi | En yüksek seviyenin ölüm bölgesinin dışında kalmasını doğrulayın |
| İşlem koşulları | Köpük, buhar, sıcaklık değişimleri ve yüzey hareketi |
| Kurulum ortamı | İç ortam, dış ortam, tankSavunma veya açık kanal; |
| Çıkarım sinyali: | 4-20mA veya RS485; |
| İletişim; | Modbus RTU'nun gerekli olup olmadığı; |
| Sistem entegrasyonu; | PLC, RTU, SCADA, veri kaydedici veya IoT platformu; |
| Koruma gereksinimleri; | Sahada bulunan çevre koşullarına göre seçilmiştir |
Uzaktan izleme projeleri için iletişim arayüzleri ve gelecekteki sistem genişletme seçenekleri de dikkate alınmalıdır. Bu, seviye transmitterin mevcut otomasyon ve IoT altyapısıyla daha kolay entegre olmasını sağlar.
Sık Sorulan Sorular
S1: Ultrasonik seviye transmitterinın sıvıyla temas etmesi gerekir mi?
C1: Hayır. Sensör genellikle sıvı yüzeyinin üzerinde monte edilir ve ultrasonik pulse yolculuk süresiyle mesafeyi ölçer.
S2: Ultrasonik seviye transmitteri atık suyu ölçebilir mi?
A2: Evet. Bu cihaz birçok atık su uygulamasında kullanılabilir; ancak köpük oluşumu, buharlaşma ve yüzey hareketi dikkate alınmalıdır.
Q3: Ultrasonik sensörler tanklardaki su seviyesini ölçebilir mi?
A3: Evet. Su tankları, su depolama tankları ve saklama tankları yaygın uygulamalardır.
Q4: Bir ultrasonik seviye transmitteri RS485 protokolünü kullanabilir mi?
A4: Bazı endüstriyel modeller RS485 iletişimini destekler ve Modbus RTU'yu destekler.
Q5: Neden sıcaklık kompensasyonu gereklidir?
A5: Hava sıcaklığı ses hızını etkiler. Sıcaklık kompensasyonu, ortaya çıkan mesafe ölçüm hatasını azaltmaya yardımcı olur.
Q6: Köpük, ultrasonik seviye ölçümünü etkiler mi?
A6: Evet. Kalın köpük, yansıtılan ultrasonik sinyalin gücünü azaltabilir ve seçim sürecinde değerlendirilmelidir.
Q7: Ultrasonik seviye transmitterileri açık alanda kullanabilir miyiz?
A7: Evet. Koruma derecesi ve kurulum yapısı, yağış, sıcaklık ve uygulama alanı koşullarına göre seçilmelidir.
Q8: Bir ultrasonik seviye transmitteri doğrudan bir PLC'ye bağlanabilir mi?
A8: Evet.PLC giriş arayüzüne bağlı olarak 4-20mA veya RS485 Modbus iletişim yöntemi kullanılabilir.
Sonuç
Ultrasonik seviye transmitteri, ultrasonik uçuş süresi teknolojisi temelinde çalışan, temaslı olmayan sürekli seviye ölçüm cihazıdır. Endüstriyel tanklara, su arıtma sistemlerine, sulama suyu depolama sistemlerine ve kent sel denetimine uygulanabilir.
Başarılı uygulama, ölçüm aralığı, ölü bölge, köpük, buhar, sıcaklık, sıvı yüzey koşulları, kurulum konumu ve sinyal arayüzüne bağlıdır. METRAVON ultrasonik seviye ölçüm ürünleri, proje gereksinimlerine göre PLC'ler, RTU'lar, veri toplama sistemleri ve uzaktan IoT izleme platformlarıyla entegre edilebilir; bu sayede uyumlu ve ölçeklenebilir seviye izleme sistemleri desteklenir.




