Измерение расстояния
Расстояние определяют по времени возврата отражённого акустического сигнала. Скорость звука зависит от состояния газовой среды, поэтому температурная компенсация и условия над продуктом учитываются при подборе.
Ультразвуковые уровнемеры
Бесконтактные приборы для непрерывного измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Модель и монтаж подбираются по диапазону, газовой среде над продуктом, наличию пены, пара и пыли, геометрии ёмкости и требованиям к выходному сигналу.
Принцип работы
Преобразователь излучает ультразвуковой импульс и измеряет время его прохождения до поверхности продукта и обратно. Электроника рассчитывает расстояние, а затем уровень с учётом заданной геометрии ёмкости.
Преобразование в уровень
Прибор сопоставляет измеренное расстояние с высотой установки. Пересчёт в объём или расход возможен только при наличии соответствующей функции и корректно заданной геометрии.
Типовые применения
Вода и сточные воды
Контроль уровня в резервуарах, колодцах, КНС и сооружениях водоподготовки после проверки пены, пара и турбулентности.
Технологические жидкости
Бесконтактное измерение в ёмкостях с реагентами и жидкими продуктами при подходящих температуре, давлении и состоянии газовой среды.
Сыпучие материалы
Контроль уровня гранул и части сыпучих продуктов после оценки запылённости, угла откоса, отражающей способности и высоты бункера.
Открытые каналы
Измерение уровня над лотком или водосливом; пересчёт в расход выполняется только при подтверждённой функции контроллера и корректной геометрии.
Предельные уровни
Формирование сигналов минимального и максимального уровня средствами выбранного преобразователя или системы управления.
Удалённый контроль
Передача текущего значения в АСУ ТП при наличии требуемого аналогового выхода или цифрового интерфейса у выбранной модели.
Преимущества
- Бесконтактное измерение без погружения чувствительного элемента в продукт.
- В измерительной зоне отсутствуют подвижные механические детали.
- Подходит для жидкостей и части сыпучих материалов после проверки условий.
- Монтаж и обслуживание возможны с верхней части ёмкости.
- Доступна передача измерительного сигнала в АСУ ТП.
- Параметры IP, Ex и метрологии выбираются по подтверждённой документации.
Ограничения метода
- Плотная пена, интенсивный пар и сильная запылённость могут ослаблять отражённый сигнал.
- Температурные градиенты и воздушные потоки изменяют условия распространения звука.
- Вакуум и разреженная газовая среда требуют отдельной проверки применимости.
- Конденсат или загрязнение на мембране преобразователя способны ухудшать измерение.
- Патрубки, мешалки, лестницы и другие конструкции могут создавать ложные отражения.
- Наклонная или нестабильная поверхность сыпучего продукта снижает устойчивость эха.
Диапазон, мёртвая зона, погрешность, температурная компенсация, поверка, межповерочный интервал и взрывозащита принимаются только по документации выбранной модели.
Исходные данные для подбора
Для выбора диапазона, исполнения и места монтажа нужны фактические параметры продукта, ёмкости и газовой среды над продуктом.
- Наименование и агрегатное состояние продукта.
- Минимальный и максимальный уровень, требуемый диапазон.
- Высота, диаметр и форма ёмкости, бункера или канала.
- Температура и давление в процессе.
- Наличие пены, пара, пыли, конденсата и воздушных потоков.
- Турбулентность, мешалки, патрубки и внутренние конструкции.
- Место установки и допустимая мёртвая зона.
- Требуемая погрешность и метрологический статус.
- Выходной сигнал, интерфейс, питание и требования АСУ ТП.
- Требования по IP, взрывозащите и материалам корпуса.
Частые вопросы
Чем ультразвуковой уровнемер отличается от радарного?
Ультразвуковой прибор использует акустический сигнал и сильнее зависит от состояния газовой среды над продуктом. Радарный прибор использует микроволновый сигнал, но также требует проверки свойств продукта, антенны, монтажа и помеховых отражений.
Подходит ли ультразвуковой метод для КНС и очистных сооружений?
Да, после проверки пены, пара, турбулентности, геометрии колодца, возможного конденсата и условий монтажа. Степень защиты корпуса и выходные сигналы подтверждаются для выбранной модели.
Можно ли измерять расход в открытом канале?
Да, если прибор или контроллер поддерживает требуемую линеаризацию, а геометрия лотка или водослива и монтаж соответствуют расчётной методике. Метрологический статус подтверждается для всей измерительной системы.
Как учитывать мёртвую зону?
Мёртвую зону принимают по руководству по эксплуатации выбранной модели и учитывают при выборе высоты установки и максимального допустимого уровня продукта.