Vue d'ensemble du capteur de niveau de liquide à ultrasons
En tant qu'instrument de mesure de niveau sans contact, le capteur de niveau de liquide à ultrasons présente les caractéristiques d'une précision de mesure élevée, d'une installation facile et pratiquement sans entretien. Le capteur de niveau à ultrasons peut également mesurer le niveau de liquide dans les réservoirs ou les conteneurs, également adapté aux eaux usées et aux occasions corrosives. Le transmetteur de niveau de fluide à ultrasons peut également mesurer le débit des débitmètres à canal ouvert en combinaison avec des conduits de fumée et des déversoirs. Par conséquent, le capteur de niveau de fluide à ultrasons est utilisé dans l'acier, la pétrochimie, le capteur de niveau à ultrasons pour les réservoirs d'eaux usées, le traitement de l'eau et la conservation de l'eau et de nombreuses autres industries ou domaines ont été de plus en plus largement utilisés, il peut être utilisé comme capteur de niveau de carburant à ultrasons, ultrasonique capteur de niveau d'eau, capteur de niveau à ultrasons pour réservoir de diesel, capteur de niveau à ultrasons pour silo, capteur de niveau à ultrasons pour solides, contrôleur de niveau de capteur de fluide à ultrasons, etc.
Principe de mesure du capteur de niveau de liquide à ultrasons
D'une manière générale, l'onde sonore dont la fréquence de vibration dépasse 20 kHz est appelée onde ultrasonore, qui appartient à une sorte d'onde mécanique. L'atténuation des ondes ultrasonores dans le liquide est très faible, de sorte que la capacité de pénétration est forte. La jauge de niveau à ultrasons utilise cette fonction pour mesurer le niveau de liquide.
Lorsque le capteur de niveau de liquide à ultrasons fonctionne, le transducteur à ultrasons (sonde) émet des ondes sonores pulsées à haute fréquence, qui sont réfléchies lorsqu'elles rencontrent la surface de l'eau à mesurer, et les échos réfléchis sont reçus par le transducteur et convertis en signaux électriques. Le temps de propagation de l'onde sonore est proportionnel à la distance du transducteur à la surface du milieu mesuré. La relation entre la distance de transmission des ondes acoustiques L, la vitesse du son C et le temps de transmission T peut être exprimée par la formule (1) :
L=C×T/2 (1)
Lorsque le capteur de niveau de liquide à ultrasons émet des impulsions ultrasonores, il ne peut pas détecter l'écho réfléchi en même temps. Parce que l'impulsion ultrasonore transmise a une certaine largeur de temps et que le transducteur a des vibrations résiduelles après la transmission de l'onde ultrasonore, l'écho réfléchi ne peut pas être détecté pendant la période, provoquant l'onde réfléchie et l'onde transmise dans une petite zone sous la surface de la sonde se chevauchent et ne peuvent pas être identifiés. , ne peut pas être détectée normalement, cette zone est appelée zone aveugle de mesure. La taille de la zone aveugle est liée à la portée de la jauge de niveau à ultrasons.
Spécifications du capteur de niveau de liquide à ultrasons
- La plage de niveau peut être mesurée par des émetteurs de niveau à ultrasons : 0-4 mètres, 6 mètres, 8 mètres, 0-12 mètres, 66 pieds, 0-30 mètres, 40 pieds.
- Boîtier : NEMA 4X (IP67) ;
- Option avec capteur de niveau à ultrasons en matériau téflon pour la mesure de fluides corrosifs ;
- Sortie et communications : 4-20 mA, RS-485 MODBUS, Profibus-DP, protocole HART ;
- Option avec sorties de commutation et de relais, peut être avec 2,4 et max 6 SPDT, contrôleur de niveau de capteur à ultrasons ;
- Alimentation : CC 24 V ou CA 220 V ;
- Capteur de niveau de fluides électronique avec affichage numérique ou capteur de niveau économique à bas prix et sans affichage, l'affichage a 4 chiffres pour indiquer la plage de niveau ;
- Option avec Exia IIC T6, antidéflagrant à sécurité intrinsèque
- Remplacement à bas prix pour capteur de niveau à ultrasons ifm, transmetteur de niveau à ultrasons Siemens, capteur de niveau à ultrasons malade, capteur de niveau à ultrasons flowline, transmetteur de niveau à ultrasons grayline
Exigences d'installation et précautions du capteur de niveau de liquide à ultrasons
- (1) L'installation à bride ou filetée est généralement utilisée lors de l'installation d'un capteur de niveau à ultrasons, et le levage n'est pas recommandé, car le levage est facilement affecté par le vent et les secousses :
- (2) La position où le niveau de fluide fluctue violemment, comme l'entrée et la sortie, doit être évitée autant que possible directement sous la sonde, comme illustré à la Figure 2 :
- (3) En raison de l'existence de l'angle du faisceau sonore, la sonde de niveau à ultrasons doit être installée à une certaine distance du mur ou de la paroi de la piscine, comme illustré à la Figure 3 :
- (4) Il ne doit y avoir aucun obstacle dans la plage rayonnée par le faisceau ultrasonique, et les installations dans la piscine ou le conteneur, telles que les escaliers mécaniques, les canalisations, les mélangeurs, etc., doivent être évitées autant que possible lors de l'installation :
- (5) Le site d'installation doit être aussi éloigné que possible des équipements sujets à de fortes interférences électromagnétiques.
- (6) N'installez pas plusieurs jauges de niveau de liquide à ultrasons dans le même conteneur pour éviter les interférences les unes avec les autres et provoquer des erreurs de mesure.
- (7) Pour les conteneurs à dessus arqué, le capteur de niveau de liquide à ultrasons doit être installé loin du centre du dessus du réservoir pour éviter la formation d'échos de réflexion multiples, comme illustré à la Figure 4 ;
- (8) Pour un récipient conique à dessus plat, la jauge de niveau doit être installée autant que possible au centre du dessus, comme illustré à la Figure 5 :
- (9) Lorsqu'il y a une buse sur le récipient et que la buse ne peut pas être raccourcie de sorte que la surface d'émission de la sonde ne puisse pas dépasser de la paroi intérieure du récipient, ou la distance entre la surface d'émission de la sonde et le niveau de liquide le plus élevé est inférieure à la zone aveugle, de sorte qu'une détection correcte ne puisse pas être effectuée, un tube d'extension doit être installé. Perpendiculaire au niveau du liquide, la paroi interne doit être lisse :
- (10) Il convient d'éviter autant que possible d'installer dans des endroits où le niveau de liquide est sujet à l'accumulation de mousse, d'objets flottants ou de fluctuations violentes, car cela affectera la qualité de l'écho et générera de faux échos, affectant ainsi la précision de la mesure. Si nécessaire, un puits de tranquillisation peut être installé et sa longueur peut être aussi longue que le niveau de liquide minimum. Il convient de s'assurer que le liquide à l'intérieur et à l'extérieur du tuyau peut monter et descendre librement et de manière synchrone, et la paroi intérieure doit être lisse.
- (11) Essayez de ne pas l'utiliser dans des endroits avec de la vapeur d'eau. S'il y a de la vapeur, il est facile de former des gouttelettes d'eau et d'adhérer à la surface de la sonde de niveau, ce qui affectera la mesure normale.
- (12) La position d'installation doit éviter les fortes vibrations. S'il est installé dans une zone de vibrations légères, un joint en caoutchouc peut être installé pour réduire les vibrations.
- (13) Un pare-soleil (pluie) doit être installé lors de l'installation à l'air libre.
- (14) La ligne de signal doit être blindée et mise à la terre en un seul point.
- (15) Il doit être utilisé à la température ambiante nominale des transmetteurs de niveau de liquide à ultrasons.
Compensation de température et correction de la vitesse du son
La relation entre la vitesse du son dans l'air et la température de l'air est V=(331.5+0.6t)m/s. D'après la formule de compensation de température de cette vitesse du son, on peut voir que la vitesse du son est fortement affectée par la température. L'influence de la vitesse du son est de 0,6 m/s. A 20°C et 1 pression atmosphérique standard, la vitesse du son est d'environ 344m/s. On peut voir que l'influence sur l'erreur de mesure est d'environ 0,17 %. Lorsque l'erreur de température dépasse 3 ° C, la mesure du niveau de liquide par ultrasons l'erreur est supérieure à 0,5%. Par conséquent, la température ambiante doit être mesurée pour corriger la vitesse du son. Dans les applications pratiques, une jauge de niveau à ultrasons avec fonction de compensation de température doit être sélectionnée pour surmonter l'impact des changements de température ambiante sur la mesure du niveau de fluide.
Diagnostic de défaut commun
Lorsqu'un défaut survient lors de l'utilisation du capteur de niveau de liquide à ultrasons, le diagnostic de défaut peut être effectué selon les méthodes suivantes, afin de le traiter rapidement et correctement.
- (1) Vérifiez si la connexion des fils est correcte.
- (2) Si le niveau de liquide fluctue violemment, envisagez d'augmenter le temps d'amortissement de manière appropriée.
- (3) Si la surface de la sonde est éclaboussée ou condensée, bloquant ainsi la transmission et la réception des ondes sonores.
- (4) Vérifiez si le niveau de liquide s'accumule et fait flotter de la mousse, ce qui affectera négativement l'écho.
- (5) Si le niveau de liquide ultrasonique entre dans la zone aveugle.
- (6) Si la tension d'alimentation est dans la plage nominale :.
- (7) Y a-t-il une source d'interférence autour de la jauge de niveau ?
- (8) Si l'installation est raisonnable, veuillez vous référer aux clauses pertinentes de cet article pour l'inspection et le traitement.
