máy đo mức siêu âm là gì
Máy đo mức siêu âm đo khoảng cách xuống bề mặt của phần chứa trong bồn, silo hoặc kênh bằng cách bấm thời gian một xung âm đi xuống bề mặt rồi quay về. Bộ chuyển đổi được lắp phía trên phần chứa và không bao giờ chạm vào nó, đó chính là toàn bộ ý nghĩa của kiểu này: không có phần nào bị ướt, không có gì bị ăn mòn và không có gì phải vệ sinh. Khi một bình chứa nước thải, một hóa chất, một sản phẩm thực phẩm hoặc một hỗn hợp bùn, chính việc không tiếp xúc đó là lý do công nghệ này được chọn thay cho một phao, một đầu dò hoặc một bộ truyền áp suất.
Một thiết bị bao quát dải nhiệm vụ rất rộng vì phép đo không quan tâm bề mặt đó thuộc về cái gì. Nước trong hố gom, axit trong bồn lưu trữ, ngũ cốc trong silo, mực nước sông dưới gầm cầu và phần chứa của một bình định lượng nhỏ đều được đo theo cùng một nguyên lý, chỉ khác dải đo, kiểu lắp đặt và vật liệu bộ chuyển đổi. Các dạng thiết thực bổ sung màn hình tích hợp và đầu ra nối tiếp, và một biến thể gửi phép đọc qua mạng di động cho những vị trí hoàn toàn không có đường dây.
Trang này trình bày cách cấu hình kiểu thiết bị này: dải đo, khoảng cách mù và góc chùm tia cùng ràng buộc vị trí được phép lắp thiết bị ra sao, khi nào cần dạng tích hợp hay dạng tách rời, và nó được phân biệt với máy đo mức radar được báo giá cho cùng một nhiệm vụ như thế nào.
Cách máy đo mức siêu âm đo
Bộ chuyển đổi vừa phát vừa thu. Một chuỗi âm được gửi xuống dưới, bật lại từ chỗ thay đổi khối lượng riêng tại bề mặt của môi trường đo rồi quay về; khoảng thời gian giữa lúc phát và lúc thu cho ra khoảng cách, và lấy chiều cao lắp đặt trừ đi khoảng cách đó sẽ cho giá trị mức. Vì vận tốc âm thanh trong không khí thay đổi theo nhiệt độ, một thiết bị kiểu này có kèm cảm biến nhiệt độ và dùng cảm biến đó để bù cho phép bấm thời gian, đó là lý do nhiệt độ của vị trí lắp đặt là một phần của bản thông số chứ không phải một chi tiết môi trường xung quanh.
Ba ràng buộc hình học nối tiếp điều đó, và cùng nhau chúng quyết định một bình cụ thể có đo được hay không. Ràng buộc thứ nhất là khoảng cách mù: ở sát bộ chuyển đổi, thiết bị không tách nổi tín hiệu do chính nó phát ra khỏi tiếng dội đang về, nên một dải ngay dưới mặt bộ chuyển đổi là không thể đo và mức cao nhất mà bình được phép đạt tới phải nằm dưới dải đó. Ràng buộc thứ hai là góc chùm tia: xung âm loe ra khi lan truyền, nên trên một bình cao và hẹp chùm tia có thể đập vào thành hoặc một chi tiết bên trong và trả về một tiếng dội giả. Ràng buộc thứ ba là khoảng hở khỏi thành: với mỗi dải đo tồn tại một khoảng cách tối thiểu giữa bộ chuyển đổi và thành bình, vì tiếng dội từ thành về gần thời điểm với tiếng dội từ bề mặt.
Cả ba ràng buộc đó là lý do kiểu thiết bị này được xác định từ bản vẽ bình chứ không chỉ từ dải đo. Một con số dải đo được nêu mà thiếu chiều cao lắp đặt, khoảng cách mù và các vật cản bên trong thì vẫn chưa xác định được thiết bị nào.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Hình thức thiết bị | Dạng tích hợp, với bộ chuyển đổi và phần điện tử nằm trong cùng một vỏ, hoặc dạng tách rời, với hai phần nối nhau bằng cáp | Phần điện tử nằm ở đâu để với tới và đọc được. Dạng tách rời đặt bộ chỉ thị ngang tầm mắt và bộ chuyển đổi trên bình, là bố trí thường dùng khi đỉnh bình không với tới được hoặc khoảng không phía trên nó chật hẹp. |
| Dải đo | Một dải các giá trị đo, mỗi giá trị kèm khoảng cách mù của riêng nó | Chiều cao bình có thể bao phủ được, và dải nằm dưới bộ chuyển đổi hoàn toàn không dùng được. Dải đo dài hơn thường đi kèm khoảng cách mù lớn hơn, nên một bình cao và một bình có mức cao nhất lớn không phải là cùng một yêu cầu. |
| Vật liệu bộ chuyển đổi | Mặt bộ chuyển đổi loại thông dụng và loại chống ăn mòn | Thiết bị có chịu được môi trường khí phía trên môi trường đo hay không, điều được xác định riêng biệt với việc bản thân môi trường đo có tính ăn mòn hay không. |
| Kiểu lắp đặt | Các bố trí mặt bích, ren, giá đỡ và lắp hở | Bộ chuyển đổi được giữ ở đúng chiều cao và vuông góc với bề mặt như thế nào, và bình có thể mở ra để lắp phụ tùng hay không. |
| Đầu ra | Đầu ra tương tự, đầu ra rơ-le và đầu ra nối tiếp, với nhiều tổ hợp khác nhau | Phép đọc sẽ dẫn động một màn hình, một báo động, một bơm hay một hệ thống điều khiển. Số rơ-le có sẵn quyết định một thiết bị thực hiện được bao nhiêu tác động. |
| Truyền thông | Một đầu ra nối tiếp có dây, hoặc một liên kết không dây tùy chọn | Vị trí đó có sẵn đường dây hay không, và phép đọc có phải nhìn được từ xa hay không. |
| Nguồn điện | DC điện áp thấp, hoặc điện lưới khi dùng dạng tách rời | Tại bình có sẵn nguồn điện hay không, yếu tố thường là điều quyết định ở một vị trí xa. |
| Màn hình và chỉ thị tại chỗ | Màn hình tích hợp, hoặc một bộ chỉ thị tách rời | Có ai đọc mức ngay tại bình hay chỉ đọc trong phòng điều khiển. |
Cách chọn máy đo mức siêu âm
| Yếu tố | Vì sao nó quyết định kết quả | Cách xác định trước khi gửi yêu cầu |
| Chiều cao bình và mức cao nhất | Dải đo phải bao phủ dải làm việc, và đỉnh của dải đó phải tránh xa khoảng cách mù | Cho biết chiều cao bình và mức cao nhất mà phần chứa vươn tới, không chỉ riêng chiều cao bình. |
| Đường kính bình và các chi tiết bên trong | Chùm tia loe ra khi lan truyền, nên khoảng hở tới thành và mọi phần nhô ra quyết định có một tiếng dội sạch quay về hay không | Mô tả hình dáng bình và những gì ở trong nó, gồm cánh khuấy, thang, cụm ống gia nhiệt và ống nạp. |
| Vị trí lắp và khả năng tiếp cận | Quyết định hình thức thiết bị, dải đo, và liệu phần điện tử có đọc được tại chỗ hay không | Nêu rõ thiết bị có thể cố định ở đâu, và đỉnh bình có với tới được hay không. |
| Môi trường khí phía trên môi trường đo | Hơi, sự ngưng tụ, bụi và bọt, mỗi thứ ảnh hưởng tới tiếng dội quay về một cách khác với không khí sạch | Nêu rõ loại hơi, nhiệt độ, và liệu có ngưng tụ hoặc bọt hình thành trên bề mặt hay không. |
| Dải nhiệt độ | Vận tốc âm thanh thay đổi theo nhiệt độ, nên dải điều kiện làm việc là một phần của việc chọn thiết bị | Cho biết nhiệt độ làm việc và nhiệt độ cực hạn tại thiết bị. |
| Phép đọc là tại chỗ hay từ xa | Quyết định các đầu ra, phần truyền thông và phương án nguồn điện | Nói rõ phép đọc phải xuất hiện ở đâu, và thứ gì phải tác động theo nó. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về máy đo mức siêu âm thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với máy đo mức siêu âm |
| Máy đo mức radar | Cũng không tiếp xúc và cũng lắp phía trên môi trường đo, nhưng làm việc với sóng vi ba và về cơ bản không để tâm tới hơi, các phân lớp nhiệt độ và bụi - những thứ làm nhiễu một xung âm. Nó là lựa chọn cho một bình nóng, nhiều bụi hoặc chứa nhiều hơi, và thường là thiết bị đắt hơn trong hai kiểu. |
| Bộ truyền mức thủy tĩnh | Đặt ở trong hoặc trên đáy bình và suy ra mức từ cột chất lỏng phía trên nó. Nó không bị bọt, hơi và các chi tiết bên trong ảnh hưởng, cần một môi trường đo có khối lượng riêng đã biết và ổn định, và có phần tiếp xúc bị ướt - đó là cái giá phải trả so với các kiểu không tiếp xúc. |
| Cảm biến mức điện dung | Một đầu dò có điện dung thay đổi theo môi trường đo quanh nó. Đơn giản cho một điểm và cho các bình nhỏ, nhưng bị ảnh hưởng bất lợi bởi lớp bám trên đầu dò. |
| Cảm biến mức phao | Một phao chìm đi theo bề mặt. Cơ khí đơn giản và không phụ thuộc bọt hay hơi, nhưng các chi tiết chuyển động dễ bị bám bẩn, và thiết bị cho một điểm hoặc một dải ngắn chứ không cho phép đo liên tục. |
| Thước đo mức từ tính | Một phao nằm trong buồng sẽ làm dịch chuyển một cột từ ở bên ngoài buồng, tạo ra chỉ thị mức quan sát tại chỗ mà không cần nguồn điện. Đây là một phép đọc chứ không phải tín hiệu, và buồng đó bị ướt. |
| Bộ truyền mức siêu âm | Vẫn là nguyên lý đo đó, nhưng được đóng gói để truyền đi thay vì để chỉ thị tại chỗ; đó là hình thức được chọn khi phép đọc chỉ cần có dưới dạng tín hiệu. |
Giới hạn giữa siêu âm và radar thường được vạch bởi môi trường khí phía trên môi trường đo và bởi nhiệt độ, chứ không bởi dải đo - vì cả hai kiểu đều bao phủ dải đo đó.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Chiều cao và đường kính bình, cùng mức cao nhất và thấp nhất khi vận hành
- Môi trường đo, và hơi hoặc bụi phía trên nó
- Nhiệt độ làm việc và nhiệt độ cực hạn tại thiết bị
- Trên bề mặt có hình thành bọt, ngưng tụ hoặc nhiễu động hay không
- Các chi tiết bên trong, và thiết bị có thể lắp sát thành tới mức nào
- Thiết bị có phải được đọc tại chỗ hay chỉ cần dưới dạng tín hiệu
- Các đầu ra cần có, và thiết bị nào sẽ đọc chúng
- Tại bình có sẵn đường dây hay cần một liên kết không dây
- Nguồn điện sẵn có tại điểm lắp đặt
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu