Hej! Ako dodávateľ vysielačov na úrovni sa často pýtam, ako fungujú vysielačky ultrazvukovej úrovne. Takže som si myslel, že by som to pre vás rozobral spôsobom, ktorý je ľahko pochopiteľný.
Začnime so základmi. Ultrazvukový vysielač je zariadenie používané na meranie hladiny kvapaliny alebo tuhej látky v nádrži, silo alebo inom nádobe. Je to nekontaktná metóda merania, čo znamená, že sa nemusí dotknúť meraného materiálu. Vďaka tomu je ideálny na meranie korozívnych, viskóznych alebo špinavých látok.
Ako sa generujú ultrazvukové vlny
Srdcom ultrazvukového vysielača je prevodník. Prevodník je zariadenie, ktoré môže previesť elektrickú energiu na ultrazvukové vlny a naopak. Keď sa do prevodníka odošle elektrický impulz, vibruje pri vysokej frekvencii, zvyčajne medzi 20 kHz a 200 kHz. Tieto vibrácie generujú ultrazvukové vlny, ktoré sa vysielajú do vzduchu nad materiálom v nádobe.
Šírenie ultrazvukových vĺn
Akonáhle sa generujú ultrazvukové vlny, cestujú vzduchom známou rýchlosťou. Táto rýchlosť závisí od teploty, tlaku a vlhkosti vzduchu, ale na väčšinu praktických cieľov je pri teplote miestnosti okolo 343 metrov za sekundu. Keď vlny cestujú, rozprestierajú sa v vzorke v tvare kužeľa a nakoniec narazia na povrch materiálu v nádobe.
Odraz ultrazvukových vĺn
Keď ultrazvukové vlny zasiahnú povrch materiálu, odrážajú sa späť smerom k prevodníkovi. Čas potrebný na to, aby vlny cestovali z prevodníka na povrch materiálu a chrbta, sa meria vysielačom. Tentoraz sa nazýva „čas letu“.
Výpočet úrovne
Pomocou času letu a známej rýchlosti zvuku vo vzduchu môže vysielač vypočítať vzdialenosť medzi meničom a povrchom materiálu. Vzorec pre tento výpočet je:
Vzdialenosť = (rýchlosť zvuku x čas letu) / 2
Divízia o 2 je nevyhnutná, pretože čas letu zahŕňa čas potrebný na to, aby vlny cestovali na povrch a späť. Po vypočítaní vzdialenosti môže vysielač určiť hladinu materiálu v nádobe odpočítaním vzdialenosti od celkovej výšky nádoby.
Výhody vysielačov ultrazvukovej úrovne
Jednou z najväčších výhod vysielačov na ultrazvukovej úrovni je ich nekontaktná povaha. To znamená, že sa môžu použiť v širokom spektre aplikácií bez rizika kontaminácie alebo poškodenia senzora. Sú tiež relatívne ľahké inštalovať a udržiavať a môžu poskytovať nepretržité merania na úrovni v reálnom čase.
Ďalšou výhodou je ich všestrannosť. Na meranie hladiny kvapalín, tuhých látok a dokonca aj kalu sa môžu použiť vysielačky na úrovni ultrazvukovej hladiny. Môžu sa tiež používať v rôznych odvetviach vrátane chemikálií, potravín a nápojov, vody a odpadovej vody a ropy a plynu.
Obmedzenia vysielačov ultrazvukovej úrovne
Zatiaľ čo vysielače ultrazvukovej úrovne majú veľa výhod, majú tiež určité obmedzenia. Jedným z hlavných obmedzení je ich citlivosť na podmienky prostredia. Rýchlosť zvuku vo vzduchu môže byť ovplyvnená teplotou, tlakom a vlhkosťou, čo môže viesť k nepresným meraniam. Na kompenzáciu týchto účinkov sú niektoré vysielače vybavené teplotnými senzormi, aby sa upravila rýchlosť výpočtu zvuku.
Ďalším obmedzením je prítomnosť peny, prachu alebo pary v nádobe. Tieto látky môžu absorbovať alebo rozptýliť ultrazvukové vlny, čo sťažuje vysielač prijať jasný odraz. V týchto prípadoch môžu byť potrebné alternatívne metódy merania.
V porovnaní s inými typmi vysielačov na úrovni
Na trhu je k dispozícii niekoľko ďalších typov vysielačov na úrovni, z ktorých každý má vlastné výhody a nevýhody. NapríkladVysielač na úrovni tlakumeria tlak vyvíjaný kvapalinou v nádobe na určenie hladiny. Tento typ vysielača je vhodný pre aplikácie, kde je kvapalina čistá a tlak je relatívne stabilný.
Dvojitý vysielač na hladinu prírubovej kvapalinyje ďalšia možnosť. Používa dva príruby na meranie rozdielového tlaku medzi hornou a dolnou časťou nádoby. Tento typ vysielača sa často používa v aplikáciách, kde kvapalina má vysokú viskozitu alebo obsahuje tuhé látky.
Vysielač na úrovni jednej prírubyje podobný vysielača s dvojitým prírubom, ale používa iba jednu prírubu. Je to jednoduchšia a nákladovo efektívnejšia voľba pre aplikácie, kde meranie úrovne nevyžaduje vysokú presnosť.
Ako môžeme pomôcť
Ako dodávateľ vysielačov úrovní chápeme, že výber správneho vysielača pre vašu aplikáciu môže byť výzvou. Preto ponúkame širokú škálu vysielačov na ultrazvukových úrovniach, ako aj ďalšie typy meracích zariadení na úrovni, ktoré vyhovujú vašim špecifickým potrebám. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť vybrať si správny vysielač, správne nainštalovať a poskytnúť nepretržitú podporu a údržbu.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich vysielačoch na úrovni alebo máte nejaké otázky o tom, ako fungujú, neváhajte nás kontaktovať. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť najlepšie riešenie pre vaše potreby na meranie úrovne.
Odkazy
- „Meranie ultrazvukovej úrovne“ od spoločnosti Emerson Automation Solutions
- „Princípy merania úrovne“ od spoločnosti Siemens Ag
- „Meranie priemyselnej úrovne“ od Endress+Hauser AG