- Model
- SIN-MP-C / SIN-ULS-B / SIN-WSU100 / WSU200
- Montáž
- Bezkontaktní, nad médiem
- Formy
- Kompaktní, s měničem v hlavici, nebo oddělené, s hlavicí a sondou montovanými odděleně
- Rozsah
- Od 0 až 1 m po 0 až 15 m podle provedení
- Přesnost
- ±0,3 % plného rozsahu u hlavních provedení a 0,5 % u provedení s malou slepou zónou
- Rozlišení
- 1 mm
- Vzdálenost slepé zóny
- 0,3 m až 0,6 m podle rozsahu a provedení, u provedení s malou slepou zónou jen 6 cm
- Stupeň krytí
- Přístroj IP65, sonda IP68
- Výstupy
- 4-20 mA a RS-485 s Modbus-RTU, navíc dva reléové kontakty
- Napájení
- 18 až 28 V DC u kompaktního provedení; oddělené provedení přijímá i 100 až 240 V AC
Ultrazvukový hladinoměr se kupuje pro to, čeho se nedotýká. Kde nádoba drží odpadní vodu, kyselinu, potravinářský produkt nebo suspenzi, musí smáčený přístroj médium vydržet a potom se vyčistit a k plováku nebo sondě se musí dát dostat. Měření shora nad povrchem tomu všemu předchází: měnič sedí ve vzduchu nad nádobou a obsah se k němu nikdy nedostane.
Co se tím získá na jednoduchosti, se zaplatí geometrií. Přístroj potřebuje volnou dráhu od svého čela k povrchu, a u nádoby, ve které něco je, je to menší ústupek, než se na první pohled zdá.
Jak se měří
Měnič vyšle dolů krátký zvukový impuls a potom poslouchá. Impuls se odrazí od změny hustoty na povrchu a vrátí se; interval mezi vysláním a přijetím dává vzdálenost a jeho odečtením od montážní výšky vznikne hladina. Protože rychlost zvuku závisí na teplotě vzduchu, kterým prochází, nese přístroj teplotní čidlo a časování podle něj koriguje - a právě proto je teplota instalace součástí výběru, nikoli okrajovým údajem o prostředí.
Z té jedné věty plynou tři geometrické meze a dohromady rozhodují o tom, zda je nádobu vůbec možné měřit. Přímo pod čelem je pásmo, ve kterém přístroj nedokáže oddělit vlastní vysílání od vracející se ozvěny, a nejvyšší hladina, které smí nádoba dosáhnout, musí zůstat pod ním. Impuls se při cestě rozšiřuje, takže ve vysoké úzké nádobě může paprsek zasáhnout stěnu nebo vnitřní vestavbu a vrátit falešnou ozvěnu dřív než povrch. A pro daný rozsah existuje minimální vzdálenost mezi měničem a stěnou nádoby, protože odraz od stěny dorazí časově blízko odrazu od povrchu.
Kompaktní, nebo oddělené
Obě provedení se liší jen tím, kde je hlavice. Kompaktní provedení nese měnič v hlavici a montuje se na nádobu, což je uspořádání pro nádrž s volným prostorem nad sebou a s dosažitelným víkem. Oddělené provedení dává měnič na nádobu a hlavici kamkoli, kde ji člověk může odečíst, což vyžaduje nízký nebo stísněný prostor, nádobu bez přístupu k víku nebo zónu s omýváním.
Kromě pohodlí z toho plynou dva důsledky. Oddělené provedení přijímá kromě nízkého napětí i síťové napájení, takže se hodí do provozu, kde je u nádoby k dispozici síť, ale nízkonapěťový přívod není. A nenese bezdrátovou volbu, kterou kompaktní provedení nabízí, takže vzdálené stanoviště zcela bez kabeláže ukazuje zpět na kompaktní provedení.
Rozsah, slepá zóna a malá nádoba
Rozsah a přesnost jsou údaje, které kupující hledá první, a u tohoto typu samy nestačí. Vzdálenost slepé zóny patří uspořádání měniče, nikoli rozsahu, a proto podklady uvádějí pro kompaktní a oddělené provedení různé hodnoty na stejných rozsazích, a právě proto může být rozhodující provedení s krátkou slepou zónou, které mělkou nádobu učiní měřitelnou. Provedení s malou slepou zónou existuje přesně pro tento případ: pokrývá nádobu hlubokou nejvýš metr nebo dva, se vzdáleností slepé zóny v centimetrech, nikoli v desítkách centimetrů.
Tento vztah je důvod, proč rozhovor o specifikaci začíná nádobou, nikoli přístrojem. Výška nádoby a nejvyšší hladina, které obsah dosáhne, společně rozhodují o tom, zda lze přístroj namontovat dost vysoko, aby hladina zůstala mimo pásmo slepé zóny, nebo zda se musí změnit rozsah, montáž nebo technologie.
Výstupy a řízení
Přístroj poskytuje analogový výstup 4-20 mA a spojení RS-485 s protokolem Modbus-RTU, což je standardní cesta do regulátoru nebo řídicího systému, a dvojici reléových kontaktů dimenzovaných pro spínání sítě. Právě relé umožňují, aby jeden přístroj úkol vykonal, ne jen hlásil: hladinový spínač, který spustí čerpadlo nebo otevře ventil, potřebuje kontakt a alarm potřebuje druhý. Oddělené provedení nabízí jako volbu čtyři kontakty tam, kde je potřeba více akcí.
Přesnost analogového výstupu 0,2 % plného rozsahu je uvedena odděleně od přesnosti měření a obě je dobré držet od sebe: první popisuje kvalitu signálu mezi přístrojem a tím, co jej čte, druhá popisuje vlastní měření.
Omezení měření a hlediska při výběru
Omezení technologie jsou ta tři geometrická výše a stojí za to je říct přímo, protože každé má obejití levnější než výměna přístroje. Hladina, která zasahuje do pásma slepé zóny, se někdy dá řešit zvýšením montáže nebo vyvedením stojaté trubky nad nádobu. Paprsek, který zasahuje stěnu, lze zúžit, přístroj přemístit nebo nádobu měřit jiným principem. Kde však vzduch nad povrchem nese výpary, kondenzaci, prach nebo pěnu, geometrie nepomůže a odpovědí je obvykle radar - a proto se hranice mezi oběma technologiemi kreslí podle atmosféry nad médiem, nikoli podle rozsahu hladiny, protože obě pokrývají stejné rozsahy.
Podklady také nechávají několik údajů neujasněných a ty jsou uvedeny, nikoli zametené. Přesnost je ve stejném dokumentu vyjádřena třemi různými způsoby a třída přesnosti není stejná veličina jako procento plného rozsahu. Vzdálenost slepé zóny se u jednoho rozsahu mezi oběma provedeními liší. Napájení se mezi nimi liší. A vztah mezi volitelným bezdrátovým modulem a samostatnou 4G jednotkou není vysvětlen.
Objednávka
Položky, které odpověď uzavřou, jsou výška nádoby, její průměr a nejvyšší a nejnižší hladina v provozu; médium a výpary nebo prach nad ním; provozní a krajní teploty u přístroje; zda se na povrchu tvoří pěna, kondenzace nebo turbulence; co je uvnitř nádoby a jak blízko stěně lze přístroj namontovat; zda musí být odečet vidět na místě, nebo stačí jako signál; požadované výstupy a to, co je bude číst; zda je u nádoby nějaká kabeláž; a dostupné napájení. Výkres nádoby odpoví na většinu z toho najednou a bývá to z poptávky nejužitečnější jeden dokument. Doplní ji množství, přístav určení a požadovaný termín dodání.
Každá níže uvedená hodnota pochází ze zdrojové dokumentace. Pokud parametr v dostupném materiálu uveden není, označíme ho jako Vyžadované informace, nikoli jako odhad.