Ultrasonik seviye sensörlerinde yoğuşma: nedenler ve çözümler

1. Ultrasonik seviye ölçer probunda yoğuşma neden oluşur?

Ultrasonik seviye ölçerler genellikle su tanklarının, depolama tanklarının veya diğer kapların üst kısmına monte edilir. Prob, sıvı yüzeyine doğru ultrasonik dalgalar gönderir ve dalganın geri dönmesi süresine dayanarak sıvı seviyesini hesaplar.

Eğer saha nemi yüksekse veya sensör yüzeyi ile tank içindeki su buharı arasında önemli bir sıcaklık farkı varsa, su buharı sensör yüzeyinde yoğuşma veya damlacıklar oluşturabilir.

Küçük miktarlık bir yoğuşma her zaman anlık bir cihaz arızasına neden olmaz.Ancak su damlaları ultrasonik iletim yüzeyine sürekli şekilde yapışık kalırsa, ses dalgalarının iletim ve alım koşullarını değiştirebilir; bu durum şu sonuçlara yol açabilir:

• Düşük yoğunluklu yankı sinyalleri;

• Düzeltici sıvı seviye okumaları;

• Anormal olarak yüksek veya düşük sıvı seviye okumaları;

• Geçici yankı kaybı;

• Cihazın sabit bir değer veya arıza durumu göstermesi.

Bu nedenle, ölçüm anormallikleri meydana geldiğinde, kablolama ve parametre ayarları kontrol edilmesinin yanı sıra, sensör yüzeyi de yoğuşma, kirlenme veya biriken su açısından incelenmelidir.

2. Ultrasonik Seviye ölçer Sensörde Oluşan Yoğuşma Nasıl İşlenmelidir?

2. 1.Öncelikle Sensör Yüzeyini Temizleyin

): Eğer senzör yüzeyinde açıkça görünen su damlaları mevcutsa, senzör önce ürün kılavuzuna uygun olarak temizlenmelidir. (

) Temizleme işleminde senzörü keskin araçlarla kazılamamalıdır; çünkü bu durum transdüser yüzeyini hasarlı hale getirebilir. (

) Uzun süreli kullanım için kurulan cihazlar için ayrıca aşağıdaki unsurları kontrol edin: (

• ) Toz; (

• ) Yağ kirliliği; (

• ) Aşındırma; (

• ) Kristalleşme; (

• ) Diğer yığıntılar.

Bu kirleticiler ultrasonik sinyale de etkileyebilir.

2. 2. Montaj Açı ve Konumunu Optimize Edin

Montaj yapısı uygunsa, uygun bir montaj düzeni, sensör yüzeyinde kondenasyonun kalma süresini azaltmaya yardımcı olabilir.

Ancak, normal ölçümler sırasında ultrasonik seviye ölçerin genellikle sensörün sıvı yüzeyiyle mümkün olduğunca hassas bir şekilde hizalanmasını gerektirdiğine dikkat edilmelidir.

Bu nedenle, drenajı iyileştirmek amacıyla prob büyük bir açıda eğrilmesi gerekmez. Bu durum yoğuşma damlacıklarını azaltabilir; ancak ultrasonik yansıma yönünün probten sapmasına neden olabilir ve yeni ölçüm sorunları yaratabilir.

Daha uygun bir yaklaşım şöyledir:

Probun ve montaj yapısının drenaj koşullarını optimize edin; aynı zamanda ultrasonik ışının ölçüm yüzeyiyle doğru hizalanmasını sağlayın.

2. 3. Proba yüzeyine, önce onay alınmadan yağlama malzemeleri uygulanmamalıdır

Bazı alanlarda, yoğuşma yapışmasını azaltmak amacıyla proba yüzeyine yağlama malzemeleri veya hidrofobik malzemeler uygulanabilir.

Bu yöntem, tüm ultrasonik seviye ölçerler için evrensel bir çözüm olarak kabul edilmemelidir.

Bu durum, farklı problerin farklı yüzey malzemeleri ve akustik yapılar kullanmasıyla ilgilidir; ek bir kaplama şu durumlara neden olabilir:

• Ultrasonik iletim karakteristiklerini değiştirmek;

• Prob yüzeyini kirletmek;

• Prob malzemesiyle uyumsuz olmak;

• Daha sonraki bakım süreçlerini etkilemek.

Hidrofobik işlem gerektiriyorsa, önce bunun cihaz üreticisi tarafından izin verilip verilmediğini kontrol edin.

3. Cihazın su altında kalmasının önlenmesi, yoğuşmala mücadele etmekten daha önemlidir

– Alan kurulumu sırasında meydana gelen daha ciddi bir sorun şudur:

Maksimum sıvı seviyesi, prob alanına girer veya seviye ölçer tamamen su altında kalır;

Adetli üstten monte edilen ultrasonik seviye ölçerler genellikle uzun süreli su altında çalışma koşulları için tasarlanmamıştır.

Sıvı seviyesi tasarlanan pozisyonu aşarsa, aşağıdaki durumlara neden olabilir:

• Sensörün kör bölüme girmesi;

• Cihazın ölçüm yapamaması;

• Sıvının koruyucu kapak içine girmesi;

• Elektriksel bileşenlere zarar verilmesi;

• Cihazın tamamen arızalanması.

Bu nedenle, kurulum pozisyonu şu parametreler dikkate alınarak belirlenmelidir:

Maksimum olası sıvı seviyesi + Cihazın kör alanı + Güvenlik marjı

birlikte.

4. Ultrasonik seviye ölçer için kör alan neden dikkate alınmalıdır?

Kör alan, ultrasonik seviye ölçerlerin kurulumunda en kolay gözden kaçırılan sorunlardan biridir.

, sensör ultrasonik bir dalgayı yaydıktan hemen sonra, cihazın gönderim durumundan alım durumuna geçmesi için belirli bir süre gereklidir.

, sensöre çok yakın olan bölgede cihaz, yansımayı doğru şekilde tespit edemez; bu bölge 'kör bölge' olarak adlandırılır.

Bu nedenle:

, sıvı seviyesi normalde cihaz için belirlenmiş kör bölgede bulunmamalıdır.

Bazı projelerde genellikle 50 cm'lik sabit bir mesafe ayırmak uygulanır; ancak bu yaklaşım tüm cihazlar için uygun değildir.

Farklı modellerin farklı ölçüm aralıkları;

• Çalışma frekansları;

• Sensör boyutları;

• Kör alanlar olabilir.

• Doğru yöntem, ilgili ürünün teknik bilgi belgesini kontrol etmektir.

Örneğin, belirli bir model 0,4 m'lik bir kör alan belirtiyorsa, kurulum tasarımı, genel olarak 50 cm'lik bir gereklilik uygulamak yerine, en yüksek sıvı seviyesi ile prob arasında yeterli bir mesafe korunmasını sağlamalıdır.

5. Kurulum Süreci

) During Installation: Bulanıklıklar, Dalgalar ve Engellerden Uzak Olun; yoğuşmaun yanı sıra ultrasonik seviye ölçerler, ölçüm yolu içindeki diğer faktörlerden de etkilenebilir (

Kabarcıklar ve köpük

Sıvı yüzeyinde büyük miktarda kağıt veya bulanıklık mevcut olduğunda, ses dalgaları erken dağılabilir veya yansıyabilir; bu durum gerçek sıvı yüzeyinden gelen ses yansımasını zayıflatır).

Dalgalanmalar ve Şiddetli Sıvı Yüzey Değişkenlikleri

Sıvı yüzeyi belirgin şekilde dalgalanırken yansıma yönü sürekli değişir; bu durum ölçüm değerlerinde dalgalanmalara neden olabilir.

Engeller

Ultrasonik ışın içinde şu unsurlar bulunuyorsa:

• Borular;

• Çapraz kirişler;

• Destekler;

• Çalkanıcılar;

• Giriş boruları;

• Tank duvarında dışarıya çıkan yapılar;

Bu unsurların hepsi yanlış yansıma oluşturabilir.

Bu nedenle, montajdan önce sadece sıvı seviyesinin yüksekliği kontrol edilmesi yeterli değildir; aynı zamanda sensör ile sıvı yüzeyi arasında herhangi bir engel olup olmadığını da kontrol etmek gerekir.

6. Ultrasonik seviye ölçerlerinin sıcaklık sınırlamaları dikkat gerektirir

Ultrasonik seviye ölçerlerinin probları ve elektronik bileşenleri için belirlenmiş izin verilen sıcaklık aralıkları vardır;

Standart modeller genellikle sınırlı sıcaklık dayanıklılığına sahiptir; yüksek sıcaklık ortamları için özel olarak tasarlanmış ürünler gereklidir.

Bu nedenle, tüm ultrasonik seviye ölçerler için "60 °C" veya "100 °C" değerlerini doğrudan sabit sıcaklık sınırları olarak kullanmayın.

Gerçek projeler için aşağıdaki değerler ayrı ayrı doğrulanmalıdır:

• Ortam sıcaklığı;

• Ölçülen ortamın sıcaklığı;

• Kabul edilebilir sensör sıcaklığı;

• Kabul edilebilir cihaz gövdesi sıcaklığı;

Özel aralıklar, ilgili modelin veri sayfasına dayanmalıdır;

7. Ultrasonik seviye ölçeri vakum ortamında neden kullanılamaz?

Ultrasonik dalgalar mekanik dalgalardır ve yayılım için hava, gaz veya başka bir ortam gerektirir.

Eğer kap vakumla yakın yerdeyse ve ses dalgasının yayılım ortamı olarak kullanılabilecek yeterli gaz bulunmuyorsa, ultrasonik dalgalar genellikle sıvı yüzeyine ulaşamaz ve sondaya dönmeyebilir.

Bu nedenle, vakum kapları genellikle standart ultrasonik seviye ölçümü için uygun değildir.

Aynı zamanda, gaz fazı basıncı veya gaz koşulları önemli ölçüde değişirse, bunun ses dalgasının yayılımına etkisi de değerlendirilmelidir.

Ultrasonik seviye ölçer kurulum kontrol listesi

Sık sorulan sorular

| Q1: Ultrasonik sensörde az miktarda yoğuşma her zaman ölçüm hataları neden olur mu? |

: Her zaman öyle değildir. Etkinin derecesi, damlaların kapladığı alan, sensör yapısı ve çalışma ortamı koşullarından kaynaklanır. Veriler önemli ölçüde dalgalanmaya başlarsa veya yankı kaybolursa, sensör yüzeyi kontrol edilip temizlenmelidir.

Q2: Yoğuşmaun önlenmesi için prob yüzeyine yağlama uygulanabilir mi?

, doğrudan uygulamaya, önce onay alınmadan başvurulması önerilmez. Ek bir kaplama, prob yüzeyinin akustik özelliklerini etkileyebilir. Ürün kullanım kılavuzu kontrol edilmeli veya önce üreticiye danışılmalıdır.

Q3: Ultrasonik seviye ölçer, maksimum sıvı seviyesinden 50 cm yukarıda monte edilmelidir mi?

Gerekli değildir.50 cm uzaklık, tüm ürünler için evrensel bir gereklilik olarak kullanılamaz. Aslında doğrulanması gereken şey, belirli modelin kör zonaıdır ve bu temel üzerine makul bir güvenlik marjı eklenmelidir.

Q4: Prob neden sıvıya daldırılmamalıdır?

: Standart ultrasonik seviye ölçerleri genellikle sıvı yüzeyinin üzerinde ölçmek için tasarlanmıştır.Proba suya daldırıldığında, artık atmosferdeki orijinal ses yolu üzerinden ölçümler yapamaz ve su sızıntısı ile elektriksel hasar riskiyle karşı karşıya kalabilir.

Q5: Prob üzerinde yoğuşma yoksa ancak veriler hâlâ dalgalanıyorsa ne yapılmalıdır?

Sıvı yüzeyindeki dalgalanmaları, köpük, kabarcıklar, giriş akışını, tank içindeki engelleri ve montaj yönünü sürekli olarak kontrol edin.Anormal ultrasonik okumalar her zaman prob üzerindeki yoğuşma nedeniyle oluşur değildir.

Özeti

; Ultrasonik seviye ölçer probunda yoğuşma oluştuğunda, temel çözüm sadece su damlalarını temizlemek değil, yoğuşmaun neden devam ettiğini ve kurulum koşullarının uygun olup olmadığını belirlemektir.

– Uygulamalı mühendislik uygulamalarında aşağıdaki konulara özel dikkat edilmelidir:

Sondun temizliği, yoğuşma, kör alan, maksimum sıvı seviyesi, ses ışını içindeki engeller, köpük, dalgalar, sıcaklık ve vakum koşulları.

En önemli nokta şudur:

Kör alan ve montaj mesafesi, ilgili modelin veri sayfasına göre belirlenmelidir. Genel bir sabit mesafe kullanmak tavsiye edilmez.

– Bu yaklaşımda, sadece sensör yüzeyine yağlayıcı uygulamakten daha güvenilirdir ve daha yüksek pratik mühendislik değerine sahiptir.