مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية

نظرة عامة على مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية

كأداة قياس مستوى عدم التلامس ، فإن مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية يتميز بدقة قياس عالية ، وتركيب سهل ، وخالٍ من الصيانة بشكل أساسي. يمكن لمستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية أيضًا قياس مستوى السائل في الخزانات أو الحاويات ، وهو مناسب أيضًا لمياه الصرف الصحي والمناسبات المسببة للتآكل. يمكن أيضًا لجهاز إرسال مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية قياس تدفق عدادات تدفق القناة المفتوحة جنبًا إلى جنب مع المداخن والسدود. لذلك ، يتم استخدام مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية في مستشعر مستوى الوقود بالموجات فوق الصوتية والبتروكيماويات والموجات فوق الصوتية لخزان الصرف الصحي ومعالجة المياه والحفاظ على المياه والعديد من الصناعات أو المجالات الأخرى مستخدمة على نطاق واسع ، ويمكن استخدامه كمستشعر مستوى الوقود بالموجات فوق الصوتية ، بالموجات فوق الصوتية مستشعر مستوى الماء ، مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية لخزان الديزل ، مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية للصوامع ، مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية للمواد الصلبة ، وحدة تحكم مستوى مستشعر السوائل بالموجات فوق الصوتية ، إلخ.

مبدأ القياس لمستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية

بشكل عام ، تسمى الموجة الصوتية التي يتجاوز تردد اهتزازها 20 كيلو هرتز الموجة فوق الصوتية ، والتي تنتمي إلى نوع من الموجات الميكانيكية. إن توهين الموجات فوق الصوتية في السائل صغير جدًا ، لذا فإن قدرة الاختراق قوية. يستخدم مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية هذه الميزة لقياس مستوى السائل.
عندما يعمل مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية ، يصدر محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية (المسبار) موجات صوتية نبضية عالية التردد ، والتي تنعكس عند مواجهة سطح الماء المراد قياسه ، ويتم استقبال الصدى المنعكس بواسطة محول الطاقة وتحويله إلى إشارات كهربائية. يتناسب وقت انتشار الموجة الصوتية مع المسافة من محول الطاقة إلى سطح الوسيط المقاس. يمكن التعبير عن العلاقة بين مسافة نقل الموجة الصوتية L وسرعة الصوت C ووقت الإرسال بالصيغة (1):
L = C × T / 2 (1)
عندما يصدر مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية نبضات فوق صوتية ، فإنه لا يمكنه اكتشاف الصدى المنعكس في نفس الوقت. نظرًا لأن النبضة بالموجات فوق الصوتية المرسلة لها عرض زمني معين ، ولأن محول الطاقة به اهتزاز متبقي بعد إرسال الموجات فوق الصوتية ، لا يمكن اكتشاف الصدى المنعكس خلال الفترة ، مما يتسبب في انعكاس الموجة والموجة المرسلة في منطقة صغيرة تحت سطح المسبار للتداخل ولا يمكن تحديدها. ، لا يمكن اكتشافها بشكل طبيعي ، تسمى هذه المنطقة منطقة القياس العمياء. يرتبط حجم المنطقة العمياء بمدى مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية.

مواصفات مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية

• يمكن قياس نطاق المستوى بواسطة أجهزة إرسال المستوى بالموجات فوق الصوتية: 0-4mts ، 6meters ، 8m ، 0-12 mts ، 66 ft ، 0-30 متر ، 40ft.
• الضميمة: NEMA 4X (IP67) ؛
• خيار مع مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية لمواد التفلون لقياس السوائل المسببة للتآكل ؛
• الإخراج والاتصالات: 4-20mA ، RS-485 MODBUS ، Profibus-DP ، بروتوكول HART ؛
• الخيار مع مخرجات التبديل والترحيل ، يمكن أن يكون مع 2،4 و 6 SPDT كحد أقصى ، وحدة تحكم في مستوى المستشعر بالموجات فوق الصوتية ؛
• مزود الطاقة: DC 24V أو AC 220V ؛
• مستشعر مستوى السوائل الإلكتروني مع شاشة رقمية أو مستشعر السعر المنخفض غير المعروض ومستشعر المستوى الاقتصادي ، تحتوي الشاشة على 4 أرقام للإشارة إلى نطاق المستوى ؛
• الخيار مع Exia IIC T6 ، آمن جوهريًا ومقاوم للانفجار
• بديل منخفض السعر لمستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية IFM ، جهاز إرسال المستوى بالموجات فوق الصوتية Siemens ، مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية للمرضى ، مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية لخط التدفق ، جهاز إرسال مستوى الموجات فوق الصوتية greyline

متطلبات التثبيت والاحتياطات لجهاز استشعار مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية

• (1) يتم استخدام الفلنجة أو التثبيت الملولب بشكل عام عند تثبيت مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية ، ولا ينصح بالرفع ، لأن الرفع يتأثر بسهولة بالرياح والهزات:
• (2) يجب تجنب الوضع الذي يتقلب فيه مستوى السائل بعنف ، مثل المدخل والمخرج ، قدر الإمكان أسفل المسبار مباشرة ، كما هو موضح في الشكل 2:
• (3) نظرًا لوجود زاوية حزمة الصوت ، يجب تثبيت مسبار المستوى فوق الصوتي بمسافة معينة من الحائط أو جدار المسبح ، كما هو موضح في الشكل 3:
• (4) يجب ألا تكون هناك عوائق داخل النطاق الذي تشعه الحزمة فوق الصوتية ، ويجب تجنب المرافق الموجودة في البركة أو الحاوية ، مثل السلالم المتحركة ، وخطوط الأنابيب ، والخلاطات ، وما إلى ذلك ، قدر الإمكان أثناء التثبيت:
• (5) يجب أن يكون موقع التثبيت بعيدًا قدر الإمكان عن المعدات المعرضة للتداخل الكهرومغناطيسي القوي.
• (6) لا تقم بتركيب العديد من مقاييس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية في نفس الحاوية لتجنب التداخل مع بعضها البعض والتسبب في أخطاء القياس.
• (7) بالنسبة للحاويات ذات القمة المقوسة ، يجب تركيب مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية بعيدًا عن مركز قمة الخزان لتجنب تكوين أصداء انعكاسية متعددة ، كما هو موضح في الشكل 4 ؛
• (8) بالنسبة للحاوية المخروطية ذات القمة المسطحة ، يجب تثبيت مقياس المستوى في منتصف الجزء العلوي قدر الإمكان ، كما هو موضح في الشكل 5:
• (9) عندما يكون هناك فوهة على الحاوية ولا يمكن تقصير الفوهة بحيث لا يمكن لسطح انبعاث المسبار أن يبرز من الجدار الداخلي للحاوية ، أو تكون المسافة من سطح انبعاث المسبار إلى أعلى مستوى سائل أقل من منطقة عمياء ، بحيث لا يمكن إجراء الكشف الصحيح ، يجب تركيب أنبوب تمديد. عموديًا على مستوى السائل ، يجب أن يكون الجدار الداخلي أملسًا:
• (10) يجب تجنب التثبيت قدر الإمكان في الأماكن التي يكون فيها مستوى السائل عرضة لتراكم الرغوة أو الأجسام العائمة أو التقلبات العنيفة ، لأنها ستؤثر على جودة الصدى وتولد أصداء خاطئة ، مما يؤثر على دقة القياس. إذا لزم الأمر ، يمكن تركيب أنبوب ثابت ، ويمكن أن يصل طوله إلى الحد الأدنى لمستوى السائل. يجب التأكد من أن السائل داخل وخارج الأنبوب يمكن أن يرتفع وينخفض بحرية وبشكل متزامن ، ويجب أن يكون الجدار الداخلي سلسًا.
• (11) حاول ألا تستخدمه في أماكن بها بخار الماء. إذا كان هناك بخار ، فمن السهل تكوين قطرات الماء والالتصاق بسطح مسبار المستوى ، مما سيؤثر على القياس العادي.
• (12) يجب أن يتجنب موضع التثبيت الاهتزازات القوية. إذا تم تركيبه في منطقة اهتزاز خفيفة ، فيمكن تركيب حشية مطاطية لتقليل الاهتزاز.
• (13) يجب تركيب غطاء حاجب الشمس (المطر) عند التركيب في الهواء الطلق.
• (14) يجب حماية خط الإشارة وتأريضه عند نقطة واحدة.
• (15) يجب استخدامه في درجة الحرارة المحيطة الاسمية لأجهزة إرسال مستوى السائل فوق الصوتي.

تعويض درجة الحرارة وتصحيح سرعة الصوت

العلاقة بين سرعة الصوت في الهواء ودرجة حرارة الهواء هي V = (331.5 + 0.6t) m / s. من معادلة تعويض درجة الحرارة لسرعة الصوت هذه ، يمكن ملاحظة أن سرعة الصوت تتأثر بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة. تأثير سرعة الصوت 0.6m / s. عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وضغط جوي قياسي واحد ، تبلغ سرعة الصوت حوالي 344 م / ث. يمكن ملاحظة أن التأثير على خطأ القياس يبلغ حوالي 0.17٪. عندما يتجاوز خطأ درجة الحرارة 3 درجات مئوية ، يكون الخطأ في قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية أكثر من 0.5٪. لذلك ، يجب قياس درجة الحرارة المحيطة لتصحيح سرعة الصوت. في التطبيقات العملية ، يجب اختيار مقياس مستوى فوق صوتي مع وظيفة تعويض درجة الحرارة للتغلب على تأثير تغيرات درجة الحرارة المحيطة على قياس مستوى السائل.

تشخيص الخطأ المشترك

عند حدوث خطأ أثناء استخدام مستشعر مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية ، يمكن إجراء تشخيص الخطأ وفقًا للطرق التالية ، وذلك للتعامل معه بسرعة وبشكل صحيح.

• (1) تحقق مما إذا كان توصيل السلك صحيحًا.
• (2) إذا كان مستوى السائل يتقلب بعنف ، ففكر في زيادة وقت التخميد بشكل مناسب.
• (3) ما إذا كان سطح المسبار متناثرًا أو مكثفًا ، مما يعيق إرسال واستقبال الموجات الصوتية.
• (4) تحقق مما إذا كان مستوى السائل يتراكم ويطفو الرغوة ، مما سيؤثر سلبًا على الصدى.
• (5) ما إذا كان مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية يدخل المنطقة العمياء.
• (6) ما إذا كان جهد مصدر الطاقة ضمن النطاق الاسمي :.
• (7) هل هناك أي مصدر تداخل حول مقياس المستوى؟
• (8) ما إذا كان التثبيت معقولاً ، يرجى الرجوع إلى البنود ذات الصلة في هذه المقالة للفحص والمعالجة.