Koji su nedostaci ultrazvučnih senzora razine?

Kao dobavljač senzora razine, imao sam privilegiju blisko surađivati ​​s ovim uređajima i razumjeti njihovu zamršenost. Ultrazvučni senzori razine popularni su u raznim industrijama zbog svojih mogućnosti beskontaktnog mjerenja, ali kao i svaka tehnologija, dolaze sa svojim skupom nedostataka.

1. Osjetljivost na uvjete okoliša

Jedan od najznačajnijih nedostataka ultrazvučnih senzora razine je njihova visoka osjetljivost na čimbenike okoline. Fluktuacije temperature mogu imati značajan utjecaj na performanse ovih senzora. Na brzinu zvuka, koja je osnova za ultrazvučno mjerenje razine, izravno utječe temperatura. Kako se temperatura mijenja, mijenja se i brzina zvuka u zraku (ili drugom mediju). Na primjer, u vrućem okruženju brzina zvuka se povećava, a u hladnom opada. Ova promjena može dovesti do netočnih mjerenja razine. Ako je senzor kalibriran na određenoj temperaturi, a zatim se koristi u okruženju sa znatno drugačijom temperaturom, izmjerena razina može odstupati od stvarne razine.

Vlažnost je još jedan čimbenik iz okoliša koji može uzrokovati probleme. Visoke razine vlažnosti mogu uzrokovati brže slabljenje zvučnih valova. Vlaga u zraku može apsorbirati i raspršiti ultrazvučne valove, smanjujući njihovu snagu i otežavajući senzoru precizno otkrivanje reflektiranih valova. U ekstremnim slučajevima, visoka vlažnost može čak dovesti do kondenzacije na sondi senzora, što može dodatno poremetiti proces mjerenja.

Prašina i druge čestice u zraku također mogu ometati ultrazvučne senzore razine. Te čestice mogu raspršiti ultrazvučne valove, uzrokujući lažne odjeke ili smanjujući snagu reflektiranog signala. U industrijskim okruženjima gdje ima puno prašine, kao što su rudarska postrojenja ili postrojenja za proizvodnju cementa, to može biti veliki problem. Prisutnost pare ili magle može imati sličan učinak, jer oni također mogu raspršiti i apsorbirati ultrazvučne valove, što dovodi do netočnih očitanja.

2. Ograničeni domet i ograničenja instalacije

Ultrazvučni senzori razine imaju ograničen raspon mjerenja. Dok neki vrhunski modeli mogu mjeriti razine do nekoliko metara, općenito je njihov domet ograničeniji u usporedbi s drugim vrstama senzora razine. Ovaj ograničeni raspon može predstavljati problem u primjenama gdje su potrebna mjerenja razine velikih razmjera, kao što su veliki spremnici za skladištenje ili duboki bunari.

Ograničenja instalacije također su problem. Ovi senzori trebaju jasnu liniju vidljivosti između sonde i površine materijala koji se mjeri. Sve prepreke na putu ultrazvučnih valova, kao što su cijevi, ljestve ili druga oprema unutar spremnika, mogu uzrokovati smetnje. Senzor mora biti instaliran na odgovarajućoj visini i pod kutom kako bi se osiguralo da su ultrazvučni valovi točno usmjereni prema površini materijala. Ako instalacija nije pravilno izvedena, senzor može primiti lažne odjeke od zidova ili drugih objekata unutar spremnika, što dovodi do netočnih mjerenja razine.

3. Problemi s kompatibilnošću materijala

Na performanse ultrazvučnih senzora razine mogu utjecati svojstva materijala koji se mjeri. Na primjer, ako je površina materijala vrlo gruba, ultrazvučni valovi mogu se raspršiti u različitim smjerovima, što otežava senzoru primanje jasnog reflektiranog signala. Materijali s niskom dielektričnom konstantom također mogu predstavljati probleme jer možda neće učinkovito reflektirati ultrazvučne valove.

Osim toga, neki materijali mogu apsorbirati ultrazvučne valove, smanjujući snagu reflektiranog signala. Na primjer, materijali s visokom viskoznošću ili oni koji sadrže puno mjehurića zraka mogu apsorbirati ultrazvučnu energiju, zbog čega je teško dobiti točna mjerenja. To znači da ultrazvučni senzori razine možda nisu prikladni za sve vrste tekućina ili krutina.

4. Trošak i održavanje

Ultrazvučni senzori razine mogu biti relativno skupi u usporedbi s nekim drugim vrstama senzora razine. Cijena samog senzora, zajedno s cijenom instalacije i kalibracije, može biti značajna investicija za neke tvrtke. Osim toga, ovi senzori zahtijevaju redovito održavanje kako bi se osigurala točna izvedba.

Pretvornik, koji je ključna komponenta senzora, treba održavati čistim i bez oštećenja. S vremenom se sonda može istrošiti ili oštetiti i možda ju je potrebno zamijeniti. Kalibracija je također važan dio održavanja. Kao što je ranije spomenuto, promjene u uvjetima okoline mogu utjecati na performanse senzora, stoga je redovita kalibracija neophodna kako bi se osigurala točna mjerenja. Ovaj proces kalibracije može oduzimati puno vremena i može zahtijevati specijaliziranu opremu.

5. Smetnje od druge opreme

U industrijskim okruženjima često postoje mnoge druge vrste opreme koje rade u neposrednoj blizini ultrazvučnih senzora razine. Ovi drugi uređaji mogu stvarati elektromagnetske smetnje (EMI), koje mogu poremetiti rad ultrazvučnog senzora. Na primjer, motori, generatori i druga električna oprema mogu proizvesti elektromagnetska polja koja mogu ometati električne signale u senzoru.

Na ultrazvučne senzore mogu utjecati i drugi ultrazvučni izvori u blizini. Ako u blizini rade drugi ultrazvučni uređaji, poput ultrazvučnih čistača ili ultrazvučnih strojeva za zavarivanje, ultrazvučni valovi iz tih uređaja mogu ometati proces mjerenja senzora razine. To može dovesti do netočnih očitanja ili čak potpunog kvara senzora.

Zaključak

Unatoč svojim nedostacima, ultrazvučni senzori razine još uvijek imaju mnoge primjene u raznim industrijama. Njihove mogućnosti beskontaktnog mjerenja čine ih prikladnima za mjerenje razine korozivnih, abrazivnih ili ljepljivih materijala. Međutim, važno je da potencijalni korisnici budu svjesni ograničenja ovih senzora.

Ako razmišljate o korištenjuSenzor razineza vašu primjenu, važno je pažljivo procijeniti nadmašuju li nedostaci prednosti. Također nudimoSenzor trenutnog izlaznog tlakaiSenzor tlaka motora, što bi moglo biti prikladnije za neke primjene u kojima se ultrazvučni senzori razine suočavaju s izazovima.

Ako imate pitanja o senzorima razine ili želite razgovarati o svojim specifičnim zahtjevima, tu smo da vam pomognemo. Kontaktirajte nas kako bismo započeli razgovor o vašim potrebama nabave i pronašli najbolje senzorsko rješenje za vaše poslovanje.

Reference

• "Industrijska instrumentacija i sustavi upravljanja" BC Nakra i KK Chaudhry
• "Priručnik za mjerenje, instrumentaciju i senzore" uredio Jacob Fraden