Kao pouzdan dobavljač brojila ultrazvučnih nivoa, često me pitaju o tome kako ovi izvanredni uređaji rade. Mjerači ultrazvučnog nivoa široko se koriste u raznim industrijama za mjerenje nivoa tečnosti, krutih tvari i purria u rezervoarima, silosa i drugih kontejnera. U ovom blogu objasniti ću princip rada ultrazvučnim brojilima, njihovih komponenata, prednosti i aplikacija.
Princip rada ultrazvučnim brojilom nivoa
Osnovni princip iza brojila ultrazvučnog nivoa je mjerenje vremena koje je potrebno za ultrazvučni puls za putovanje od senzora na površinu materijala koji se mjere i natrag. Ultrazvučni talasi su zvučni valovi sa frekvencijama većim od gornjeg zvučnog ograničenja ljudskog saslušanja, obično iznad 20 kHz. Ovi talasi emitiraju pretvarač, koji je uređaj koji pretvara električnu energiju u ultrazvučne valove i obrnuto.
Kad se pretvarač emitira ultrazvučni puls, prolazi kroz zrak ili drugi medij prema površini materijala. Kad impuls dođe do površine, on se odražava natrag prema pretvaraču. Pretvornik zatim otkriva reflektirani puls i mjeri vrijeme koje je potrebno da puls putuje na površinu i nazad. Ovog puta je poznato kao "vrijeme leta".
Udaljenost između pretvarača i površine materijala može se izračunati pomoću sljedeće formule:
Udaljenost = (brzina zvuka x vrijeme leta) / 2
Brzina zvuka u zraku iznosi oko 343 metra u sekundi na sobnoj temperaturi. Međutim, brzina zvuka može varirati ovisno o temperaturi, vlažnosti i sastavljanju srednjeg kroz koji putuju ultrazvučni talasi. Stoga je većina ultrazvučnih metara razina opremljena temperaturnim senzorima koji će nadoknaditi promjene u brzini zvuka.
Komponente brojila ultrazvučnog nivoa
Ultrazvučni mjerač nivoa obično se sastoji od sljedećih komponenti:
- Transducer:Pretvornik je srce ultrazvučnog metra nivoa. Emitira ultrazvučni impulse i otkriva reflektirane impulse. Pretvornici se mogu izrađivati od raznih materijala, poput piezoelektrične keramike ili polimera.
- Modul elektronike:Elektronički modul je odgovoran za generiranje električnih signala koji pokreću pretvarač, obradu reflektiranih signala i izračunavanje udaljenosti do površine materijala. Također pruža sučelje za povezivanje mjerača razine na druge uređaje, poput kontrolera ili zaslona.
- Prikaz:Neki brojila ultrazvučni nivo opremljeni su zaslonima koji prikazuju izmjerenu razinu, udaljenost ili druge parametre. Prikazi mogu biti digitalni ili analogni.
- Izlazno sučelje:Brojila ultrazvučnog nivoa može biti opremljena raznim izlaznim sučeljima, poput 4-20 mA, modbus, hart ili ethernet. Ova sučelja omogućuju mjerač nivoa da komunicira s drugim uređajima, poput kontrolera, snimača ili alarma.
Prednosti ultrazvučnih metara nivoa
Ultrazvučni brojila na nivou nude nekoliko prednosti u odnosu na druge vrste uređaja za mjerenje nivoa, kao što su:
- Ne-kontaktno mjerenje:Ultrazvučni brojila razina ne zahtijevaju fizički kontakt s mjerenim materijalom. To ih čini pogodnim za mjerenje razine korozivnih, viskoznih ili opasnih materijala.
- Visoka preciznost:Brojila ultrazvučnog nivoa može pružiti mjerenja visokih preciznosti, obično unutar ± 0,25% na ± 1% pune razmjere.
- Širok raspon primjena:Brojila ultrazvučnog nivoa može se koristiti za mjerenje nivoa tečnosti, krutih tvari i purria u raznim industrijama, poput hemijskog, hrane i pića, lijekova za farmaceutsku i vodu.
- Jednostavna instalacija i održavanje:Mjerači ultrazvučnog nivoa relativno su jednostavni za instaliranje i održavanje. Ne zahtijevaju nikakve pokretne dijelove ili direktan kontakt s materijalom, što smanjuje rizik od mehaničkih kvara i kontaminacije.
Primjene ultrazvučnih metara nivoa
Ultrazvučni brojila razina koriste se u širokom rasponu aplikacija, uključujući:
- Merenje nivoa tečnosti:Brojila ultrazvučnih nivoa se obično koriste za mjerenje nivoa tečnosti u rezervoarima, rezervoarima i cjevovodima. Mogu se koristiti za nadgledanje nivoa vode, ulja, hemikalija i drugih tečnosti.
- Merenje čvrstog nivoa:Ultrazvučni brojila razina može se koristiti i za mjerenje nivoa krutih tvari, poput pudera, žitarica i peleta, u silosu, spremnicima i kantima.
- Mjerenje nivoa purke:Brojila ultrazvučnog nivoa može se koristiti za mjerenje nivoa purria koji su smjese krutih i tečnosti, u rezervoarima i cjevovodima.
- Prevencija preljeva:Brojila ultrazvučnog nivoa može se koristiti za sprečavanje preljeva u rezervoarima i drugim spremnicima pružajući alarm kada nivo dostigne određeni prag.
- Upravljanje inventarom:Brojila ultrazvučnih nivoa može se koristiti za nadgledanje popisa tečnosti i krutih tvari u rezervoarima i silosima, što može pomoći u optimiziranju proizvodnog procesa i smanjenju otpada.
Vrste ultrazvučnih metara nivoa
Na tržištu se na tržištu dostupno nekoliko vrsta ultrazvučnih metara nivoa, a svaka sa vlastitim prednostima i nedostacima. Neke od najčešćih vrsta brojila ultrazvučnoj razini uključuju:
- 4-20mA četverožirani sustav ultrazvučni mjerač nivoa tečnosti:Ova vrsta ultrazvučnog brojila koristi četverožični sustav za pružanje snage pretvaraču i prenose mjerni signal. Pogodan je za aplikacije u kojima su potrebne duge kablove ili gdje mjerač razine mora biti povezan na daljinski upravljač.
- 4-20mA integrirana dvožična mjerač nivoa tečnosti:Ova vrsta brojila ultrazvučnog nivoa koristi dvožični sustav za pružanje snage pretvaraču i prenose mjerni signal. Pogodan je za aplikacije u kojima su jednostavnost i ekonomičnost važni.
- Četiri retka ultrazvučna mjerač nivoa:Ova vrsta ultrazvučnog brojila koristi četverožični sustav za pružanje snage pretvaraču i prenose mjerni signal. Pogodan je za aplikacije u kojima su potrebna velika tačnost i pouzdanost.
Zaključak
Ultrazvučni brojila razina su pouzdan i prečan i tačan način mjerenja nivoa tečnosti, krutih tvari i glumani u raznim industrijama. Nude nekoliko prednosti u odnosu na druge vrste uređaja za mjerenje nivoa, poput ne-kontaktnog mjerenja, visoke preciznosti, širokog spektra aplikacija i jednostavne instalacije i održavanja. Ako tražite rješenje za mjerenje nivoa za vašu aplikaciju, ohrabrujem vas da razmislite o ultrazvučnom broju nivoa.
Kao dobavljač ultrazvučnih metara razine nudimo širok spektar proizvoda kako bismo ispunili vaše specifične potrebe. Naši su proizvodi dizajnirani za pružanje visoke tačnosti, pouzdanosti i jednostavnosti upotrebe. Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite detaljnije razgovarati o vašoj aplikaciji, molimo ne ustručavajte se kontaktirati nas. Radujemo se što ćemo sarađivati s vama kako bismo pronašli najbolje rješenje za mjerenje na nivou za vaše potrebe.
Reference
- "Mjerenje ultrazvučnog nivoa nivoa", "Upravljanje procesom Emerson, 2018.
- "Priručnik za mjerenje nivoa," ENDRESS + HAUSER, 2019.
- "Principi merenja nivoa", Siemens AG, 2020.