Ultrazvukový hladinomer

Ultrazvukový hladinomer je bezkontaktný merací prístroj, ktorý meria hladinu kvapaliny alebo materiálu v kvapalných alebo pevných látkach pomocou princípu ultrazvukového odrazu. Má nasledujúce významné vlastnosti:

1. Bezkontaktné meranie so silnou prispôsobivosťou

Senzor neprichádza do priameho kontaktu s meraným médiom, čím sa predchádza problémom, ako je korózia, priľnavosť a opotrebenie spôsobené médiom. Je obzvlášť vhodný pre náročné pracovné podmienky zahŕňajúce vysoké teploty, vysoké tlaky, korozívne látky (ako sú acidobázické roztoky), viskózne materiály (ako sú kaly) alebo materiály obsahujúce pevné častice. Je vhodný pre scenáre s vysokými hygienickými požiadavkami (ako je potravinársky a farmaceutický priemysel) a nekontaminuje materiály.

2. Široký rozsah merania a vysoká flexibilita

Rozsah merania môže byť od desiatok centimetrov do desiatok metrov (v závislosti od modelu a pracovných podmienok), čo dokáže splniť potreby merania hladiny kvapaliny/materiálu vo väčšine priemyselných scenárov (ako sú skladovacie nádrže, reakčné kotly, bazény, silá atď.). Spôsob inštalácie je flexibilný. Môže byť nainštalovaný na vrch alebo bok nádoby pomocou konzoly bez toho, aby sa musel hlboko zasúvať do média, čo uľahčuje konštrukciu.

3. Rýchla odozva a dobrý výkon v reálnom čase

Ultrazvukové signály sa šíria vysokou rýchlosťou (približne 340 m/s vo vzduchu) s krátkym meracím cyklom (zvyčajne v milisekundách), čo dokáže odrážať dynamické zmeny hladiny materiálu v reálnom čase. Sú vhodné na monitorovanie rýchlych výkyvov hladiny kvapaliny/materiálu (napríklad v plniacich strojoch, dynamických silách atď.).

4. Jednoduchá obsluha a nízke náklady na údržbu

Nie sú potrebné zložité mechanické konštrukcie a proces kalibrácie je jednoduchý (niektoré modely podporujú kalibráciu jedným tlačidlom). Neskoršia údržba vyžaduje iba pravidelné čistenie sondy snímača, aby sa zabránilo vplyvu prachu a vodnej pary na prenos signálu, čo vedie k nízkym nákladom na údržbu. Väčšina modelov je vybavená digitálnymi displejmi alebo komunikačnými rozhraniami (napríklad 4-20mA, RS485), ktoré dokážu priamo čítať údaje alebo sa pripojiť k riadiacemu systému pre jednoduché diaľkové monitorovanie.

5. Nie je ovplyvnené fyzikálnymi vlastnosťami média

Výsledky merania nie sú ovplyvnené fyzikálnymi vlastnosťami média, ako je hustota, viskozita, vodivosť a teplota (v určitom rozsahu je potrebná teplotná kompenzácia). Pokiaľ povrch média dokáže účinne odrážať ultrazvukové vlny, je možné dosiahnuť stabilné meranie.

6. Obmedzenia a preventívne opatrenia

Ovplyvnené faktormi prostredia:

Ultrazvukové vlny sa šíria vzduchom. Ak sa v nádobe nachádzajú silné prúdy vzduchu, prach, para, pena alebo prekážky (napríklad miešadlá), môže to spôsobiť neusporiadaný odraz signálu, čo ovplyvní presnosť merania alebo dokonca vedie k poruche.

Vysoké požiadavky na rozhranie:

Povrch meraného média musí byť relatívne plochý (napríklad statická kvapalina). Ak ide o prudko kolísavý povrch kvapaliny alebo sypký povrch pevných častíc (napríklad práškové silo), môžu sa vyskytnúť chyby v dôsledku slabých odrazených signálov.

Teplotné obmedzenie:

Vysoké teploty prostredia (napríklad nad 80 °C) môžu spôsobiť zmeny hustoty vzduchu, čo ovplyvňuje rýchlosť šírenia zvukových vĺn. Je potrebné vybrať modely s funkciami kompenzácie vysokých teplôt.

Hlavnými výhodami ultrazvukových hladinomerov sú bezkontaktnosť, odolnosť proti korózii, jednoduchá inštalácia a údržba a široká škála aplikácií. Sú to bežne používané zariadenia na meranie hladiny kvapalín/materiálov v priemyselnej výrobe. Pri výbere by sa však mala venovať pozornosť tomu, aby neboli citlivé na prostredie (ako je prach, para) a stav povrchu média. V prípade potreby by sa mali na prispôsobenie zložitým pracovným podmienkam použiť pomocné zariadenia (ako sú vlnovody) alebo špeciálne modely (ako sú modely odolné voči výbuchu alebo pre vysoké teploty).