Що таке ультразвуковий рівнемір
Ультразвуковий рівнемір міряє відстань до поверхні вмісту резервуара, силоса чи каналу, відраховуючи час проходження звукового пакета до поверхні й назад. Давач установлено над продуктом, і він ніколи його не торкається, у чому й сенс цього типу: ніщо не змочене, ніщо не кородує і нічого не треба чистити. Там, де апарат тримає стічну воду, хімікат, харчовий продукт або шлам, саме відсутність контакту зазвичай і стає причиною вибрати цю технологію замість поплавця, зонда чи перетворювача тиску.
Один прилад закриває дуже широке коло завдань, бо вимірюванню байдуже, чому належить поверхня. Вода в приямку, кислота в складському резервуарі, зерно в силосі, рівень річки під мостом і вміст малого дозувального апарата міряються за одним принципом, а змінюються лише діапазон, монтаж і матеріал давача. Практичні виконання додають вбудований дисплей і послідовний вихід, а окремий варіант передає відлік через мобільну мережу для об'єктів без жодної проводки.
Ця сторінка про те, як тип конфігурують: як діапазон, сліпа зона й кут променя разом обмежують місце, де прилад узагалі можна встановити, коли потрібне вбудоване, а коли рознесене виконання, і чим його відрізняють від радарного рівнеміра, прорахованого на те саме завдання.
Як ультразвуковий рівнемір вимірює
Давач і випромінює, і приймає. Униз іде пакет звуку, відбивається від зміни густини на поверхні середовища й повертається; час між випромінюванням і прийманням дає відстань, а віднімання цієї відстані від висоти монтажу дає рівень. Оскільки швидкість звуку в повітрі залежить від температури, такий прилад має давач температури й коригує за ним відлік часу, і саме тому температура в місці встановлення належить до специфікації, а не до подробиць середовища.
Звідси три геометричні обмеження, які разом вирішують, чи можна взагалі міряти даний апарат. Перше це сліпа зона: поблизу давача прилад не може відділити власне випромінювання від відлуння, що повертається, тому смуга безпосередньо під площиною не міряється, і найвищий рівень, якого може сягнути вміст, має лишатися нижче неї. Друге це кут променя: пакет розходиться в міру поширення, тому у високому вузькому апараті промінь може вдарити в стінку або внутрішню арматуру й повернути хибне відлуння. Третє це відступ від стінки: для даного діапазону існує мінімальна відстань між давачем і стінкою апарата, бо відбиття від стінки приходить близько за часом до відбиття від поверхні.
Усі три й пояснюють, чому тип підбирають за кресленням апарата, а не за одним діапазоном рівня. Цифра діапазону, названа без висоти монтажу, сліпої зони та внутрішніх перешкод, ще не визначає прилад.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Виконання приладу | Вбудоване, коли давач і електроніка в одному корпусі, або рознесене, коли їх з'єднує кабель | Де до електроніки можна дістатися й де її видно. Рознесене виконання ставить індикатор на рівень очей, а давач на апарат, і це звичайне рішення там, де верх апарата недосяжний або місця над ним обмаль. |
| Діапазон | Ряд діапазонів, кожен зі своєю сліпою зоною | Яку висоту апарата можна закрити і яку смугу під давачем не можна використати взагалі. Більший діапазон зазвичай тягне за собою більшу сліпу зону, тому високий апарат і апарат із високим максимальним рівнем це не одна вимога. |
| Матеріал давача | Загальнопризнані та корозійностійкі площини | Чи витримає прилад атмосферу над середовищем, що вирішується окремо від того, чи агресивне саме середовище. |
| Монтаж | Фланцеве, різьбове, кронштейнове та відкрите кріплення | Як давач утримується на потрібній висоті й перпендикулярно до поверхні та чи можна відкрити апарат для врізання. |
| Виходи | Аналогові, релейні та послідовні виходи в різних поєднаннях | Чи керує відлік дисплеєм, сигналізацією, насосом або системою керування. Кількість наявних реле визначає, скільки дій може виконати один прилад. |
| Зв'язок | Дротовий послідовний вихід або додатковий бездротовий канал | Чи є на об'єкті хоч якась проводка і чи треба бачити відлік дистанційно. |
| Живлення | Низька напруга постійного струму або мережа там, де застосовано рознесене виконання | Чи є живлення біля апарата, що на віддаленому об'єкті часто й стає вирішальним. |
| Дисплей і місцева індикація | Вбудований дисплей або окремий індикатор | Чи хтось читає рівень біля апарата, чи тільки в диспетчерській. |
Як вибрати ультразвуковий рівнемір
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
| Висота апарата й найвищий рівень | Діапазон має закривати робочий проміжок, а верх цього проміжку має лишатися поза сліпою зоною | Дайте висоту апарата й найвищий рівень, якого сягає вміст, а не саму висоту апарата. |
| Діаметр апарата та внутрішня арматура | Промінь розходиться в міру поширення, тому відступ від стінки й усе, що виступає, вирішують, чи повернеться чисте відлуння | Опишіть форму апарата й те, що в ньому є, зокрема мішалки, драбини, нагрівні спіралі та лінії наповнення. |
| Місце монтажу й доступ | Визначає виконання, діапазон і те, чи можна читати електроніку на місці | Укажіть, де прилад можна закріпити і чи доступний верх апарата. |
| Атмосфера над середовищем | Пара, конденсат, пил і піна впливають на відлуння, що повертається, інакше, ніж чисте повітря | Укажіть пару, температуру і те, чи утворюється конденсат або піна на поверхні. |
| Діапазон температур | Швидкість звуку змінюється з температурою, тому розкид умов належить до вибору | Дайте робочу й граничну температуру в місці приладу. |
| Чи відлік місцевий, чи дистанційний | Визначає виходи, зв'язок і схему живлення | Скажіть, де має з'являтися відлік і що має за ним діяти. |
Якщо щось із цього ще не визначено, надішліть те, що відомо. Пропозицію можна підготувати за описом завдання й уточнити, коли прогалини заповнять.
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на ультразвуковий рівнемір, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Що відрізняє її від ультразвукового рівнеміра |
| Радарні рівнеміри | Теж безконтактний і теж установлений над середовищем, але працює на мікрохвилях і майже байдужий до пари, температурного розшарування й пилу, які збивають акустичний пакет. Це відповідь для гарячого, запиленого або насиченого парою апарата, і зазвичай він дорожчий із двох. |
| Гідростатичні перетворювачі рівня | Стоїть у днищі апарата або на ньому і виводить рівень зі стовпа рідини над собою. На нього не впливають піна, пара й внутрішня арматура, йому потрібне середовище з відомою й сталою густиною, і він змочений, у чому й компроміс проти безконтактних типів. |
| Ємнісні сенсори рівня | Зонд, ємність якого змінюється разом із середовищем навколо нього. Простий для точки й для малих апаратів, і на нього погано діє нальот на зонді. |
| Поплавцеві сенсори рівня | Витискувач, що йде за поверхнею. Механічно простий і незалежний від піни та пари, але рухомі частини засмічуються, і прилад дає точку або короткий проміжок, а не безперервне вимірювання. |
| Магнітні рівнеміри | Поплавець у камері рухає магнітний стовпчик зовні, даючи місцевий візуальний рівень без живлення. Це показ, а не сигнал, і камера змочена. |
| Ультразвукові перетворювачі рівня | Той самий принцип вимірювання, упакований для передавання, а не для місцевої індикації, і це виконання беруть тоді, коли відлік потрібен лише як сигнал. |
Межу між ультразвуком і радаром зазвичай проводять за атмосферою над середовищем і за температурою, а не за діапазоном рівня, який закривають обидва.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Висота й діаметр апарата, а також найвищий і найнижчий рівні в роботі
- Середовище та пара або пил над ним
- Робоча й гранична температура в місці приладу
- Чи утворюються на поверхні піна, конденсат або завихрення
- Внутрішня арматура і те, наскільки близько до стінки можна встановити прилад
- Чи треба читати прилад на місці, чи тільки як сигнал
- Потрібні виходи і те, що їх зчитуватиме
- Чи є на об'єкті проводка або потрібен бездротовий канал
- Живлення в місці встановлення
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання