초음파 수평 전송기는 탱크의 정상에 거치되고 탱크로 초음파 맥박을 아래로 전달합니다. 소리의 속도로 이동하는이 펄스는 액체 표면에서 송신기로 다시 반사됩니다. 송신기는 전송 및 수신 에코 신호 사이의 시간 지연을 측정하고 온보드 마이크로 프로세서는 공식을 사용하여 액체 표면까지의 거리를 계산합니다.
거리=(공기 중 소리의 속도 시간 지연)/2
송신기가 응용 프로그램의 하단 참조(일반적으로 탱크 바닥)로 프로그래밍되면 액체 레벨은 마이크로 프로세서에 의해 계산됩니다.탱크 레벨을 계산하는 기본 방정식은
레벨=탱크 높이-거리
초음파 레벨 측정의 기본 개념 및 요소
최소 측정 거리: (일컬어”죽은 밴드”)는 모든 초음파 수평 미터에 공유지 특징입니다. 이것은 초음파 장치가 측정할 수 없는 감지기 앞에 단거리 입니다.
최대 측정 거리(엑스엠):장치가 측정할 수 있는 이상적인 조건 하에서 가장 긴 범위. 이 거리 이상으로 측정 할 수 없습니다.
초음파 레벨 송신기,계산을 수행하여 웨이브 여행 거리를 탱크의 레벨 측정으로 변환합니다. 사운드 버스트를 발사하고 리턴 에코를 수신하는 사이의 시간 경과는 트랜스듀서와 용기 내의 재료 사이의 거리에 정비례합니다. 매체는 일반적으로 물자의 표면에 공기입니다 그러나 다른 어떤 가스 수증기의 담요일 수 있었습니다. 계기는 파열이 반영 표면에 아래로 이동하고 돌려보내는 시간을 측정합니다. 이 시간은 트랜스 듀서에서 표면까지의 거리에 비례하며 탱크의 유체 수준을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기본 원리는 초음파 측정 기술의 중심에 있으며 거리=(소리의 속도 엑스 시간)/2 라는 방정식에 나와 있습니다. 이러한 비접촉식 장치는 판독 값을 4-20 밀리암페어 출력으로 변환할 수 있는 모델에서 사용할 수 있습니다.
초음파 방법의 주파수 범위는 15… 더 낮은 주파수 계기는 더 어려운 신청을 위해 사용됩니다;더 긴 거리와 같은 고체 수준 측정 및 더 높은 주파수에 그들은 더 짧은 액높이 측정을 위해 사용됩니다.
초음파 측정 방법의 실제적인 신청을 위해,다수 요인은 고려되어야 합니다. 몇 가지 핵심 포인트는 다음과 같습니다:
- 매체(보통 공기)를 통한 소리의 속도는 매체의 온도에 따라 다릅니다. 트랜스듀서에는 소리의 속도 및 따라서 정확한 레벨 측정을 결정 하는 거리 계산을 변경 하는 작동 온도의 변화를 보상 하기 위해 온도 센서를 포함할 수 있습니다. 사운드 매체의 균일 한 온도 차이를 설명하기 위해 온도 보상이 제공됩니다. 온도 감지기는 변형기 안쪽에 두고 신호는 변형기의 배선을 통해 송수신기에 보내집니다. 선택적으로,대체 온도 센서는 일체형 온도 센서를 사용하는 것이 아니라 온도 입력을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 사운드 매체의 온도가 일정하게 유지되는 경우,적분 온도 보상 또는 원격 센서를 사용하는 대신 송수신기 구성 중에 원하는 온도를 입력 할 수 있습니다.
- 재료 표면에 무거운 거품/먼지가 있으면 흡음제 역할을 할 수 있습니다. 어떤 경우에는 흡수가 초음파 기술의 사용을 배제하기에 충분할 수 있습니다. 거품/먼지 또는 기타 요인이 액체 표면으로의 웨이브 이동에 영향을 미치는 성능을 향상시키기 위해 일부 모델에는 트랜스듀서에 빔 가이드가 부착될 수 있습니다.
- 액체의 극심한 난류는 변동 판독 값을 유발할 수 있습니다. 계측기에서 감쇠 조정 또는 응답 지연을 사용하면 이 문제를 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 트랜시버는 디스플레이된 재료 레벨의 최대 변화율 및 마 출력 신호의 변동을 제어하기 위해 댐핑을 제공합니다. 감쇠는 특히 액체 표면이 교반 중이거나 충전 중에 재료가 사운드 경로로 떨어질 때 디스플레이의 응답 속도를 늦 춥니 다.
장점
- 초음파 송신기는 빈 탱크 또는 액체가 들어있는 탱크에 쉽게 설치할 수 있습니다.
- 설정은 간단하며 온보드 프로그래밍 기능이있는 장치를 몇 분 안에 구성 할 수 있습니다.
- 미디어와의 접촉 및 움직이는 부품이 없으므로 장치는 사실상 유지 보수가 필요 없습니다. 젖은 재료는 일반적으로 불활성 불소 중합체이며 응축 증기로 인한 부식에 강합니다.
- 이 장치는 비접촉이기 때문에,레벨 측정은 액체 밀도,유전체 또는 점도의 변화에 영향을받지 않으며 수성 액체 및 많은 화학 물질에서 잘 수행됩니다.
- 공정 온도의 변화는 액체 위의 공간을 통해 초음파 펄스의 속도를 변화 시키지만 내장 된 온도 보상은 자동으로이를 수정합니다.
- 공정 압력의 변화는 측정에 영향을 미치지 않습니다.
제한 사항
- 초음파 송신기는 비행 시간 동안 영향을받지 않는 펄스에 의존합니다. 무거운 증기,증기 또는 증기 층을 형성하는 액체는 피해야합니다(이러한 경우에는 레이더 송신기를 사용하십시오). 펄스가 공기를 통과해야 하기 때문에 진공 어플리케이션은 불가능합니다.
- 건축 재료는 일반적으로 공정 온도를 약 158 로 제한합니다.
- 액체 표면의 상태 또한 중요하다. 일부 난 기류는 용납 될 수 있지만 거품은 종종 반환 에코를 축축하게합니다.
- 파이프,강화 막대 및 교반기와 같은 탱크의 장애물은 잘못된 에코를 유발하지만 대부분의 송신기는 이러한 에코를 마스킹하거나 무시할 수있는 정교한 소프트웨어 알고리즘을 가지고 있습니다.
- 초음파 전송기는 펠릿 곡물 또는 분말과 같은 건조한 제품을 포함하는 사일로에 사용될 수 있습니다,그러나 이들은 위임하기 어렵습니다. 휴식,먼지 및 장거리의 표면 각도와 같은 요소를 고려해야합니다. 유도된 파 레이다 전송기는 건조한 제품 신청에 더 적합합니다.