Ultragarsinis lygio matuoklis

Ultragarsinis lygio matuoklis yra bekontakčio matavimo prietaisas, kuris ultragarso atspindžio principu matuoja skysčių arba kietų medžiagų lygį. Jis pasižymi šiomis svarbiomis savybėmis:

1. Bekontakčiai matavimai su dideliu prisitaikomumu

Jutiklis tiesiogiai nesiliečia su matuojama terpe, todėl išvengiama tokių problemų kaip korozija, sukibimas ir terpės sukeliamas nusidėvėjimas. Jis ypač tinka atšiaurioms darbo sąlygoms, kai temperatūra yra aukšta, slėgis aukštas, naudojamos korozinės medžiagos (pvz., rūgščių-šarmų tirpalai), klampios medžiagos (pvz., srutos) arba medžiagos, kuriose yra kietųjų dalelių. Jis tinka aplinkai, kurioje keliami aukšti higienos reikalavimai (pvz., maisto ir farmacijos pramonėje), ir neužteršia medžiagų.

2. Platus matavimo diapazonas ir didelis lankstumas

Matavimo diapazonas gali būti nuo dešimčių centimetrų iki dešimčių metrų (priklausomai nuo modelio ir darbo sąlygų), o tai gali patenkinti daugelio pramoninių situacijų (pvz., rezervuarų, reakcijos katilų, baseinų, silosų ir kt.) skysčio lygio matavimo poreikius. Montavimo būdas yra lankstus. Jį galima montuoti ant rezervuaro viršaus arba šono per laikiklį, nesigilinant į terpę, todėl konstrukcija yra patogi.

3. Greitas reagavimo greitis ir geras veikimas realiuoju laiku

Ultragarsiniai signalai sklinda dideliu greičiu (apie 340 m/s ore) su trumpu matavimo ciklu (paprastai milisekundėmis), todėl gali atspindėti dinaminius medžiagos lygio pokyčius realiuoju laiku. Tai tinka stebėti greitus skysčio lygio / medžiagos lygio svyravimus (pvz., pildymo mašinose, dinaminiuose silosuose ir kt.).

4. Paprastas valdymas ir mažos priežiūros išlaidos

Nereikia sudėtingų mechaninių konstrukcijų, o kalibravimo procesas yra paprastas (kai kurie modeliai palaiko kalibravimą vienu klavišu). Vėlesnei priežiūrai tereikia reguliariai valyti jutiklio zondą, kad dulkės ir vandens garai nepaveiktų signalo perdavimo, todėl priežiūros išlaidos yra mažos. Daugumoje modelių yra skaitmeniniai ekranai arba ryšio sąsajos (pvz., 4–20 mA, RS485), kurios gali tiesiogiai nuskaityti duomenis arba prisijungti prie valdymo sistemos, kad būtų lengva stebėti nuotoliniu būdu.

5. Neturi įtakos terpės fizikinėms savybėms

Matavimo rezultatams įtakos neturi terpės fizikinės savybės, tokios kaip tankis, klampumas, laidumas ir temperatūra (tam tikrame diapazone reikalinga temperatūros kompensacija). Stabilūs matavimai gali būti pasiekti tol, kol terpės paviršius gali efektyviai atspindėti ultragarso bangas.

6. Apribojimai ir atsargumo priemonės

Aplinkos veiksnių įtakoje:

Ultragarsinės bangos sklinda ore. Jei talpykloje yra stiprių oro srovių, dulkių, garų, putų ar kliūčių (pvz., maišytuvų), tai gali sukelti netvarkingą signalo atspindėjimą, paveikti matavimo tikslumą ar net sukelti gedimą.

Aukšti reikalavimai sąsajai:

Matuojamos terpės paviršius turi būti santykinai plokščias (pvz., statinis skystis). Jei tai smarkiai svyruojantis skysčio paviršius arba laisvas kietųjų dalelių paviršius (pvz., miltelių silosas), dėl silpnų atspindėtų signalų gali atsirasti klaidų.

Temperatūros apribojimas:

Aukšta temperatūra (pvz., viršijanti 80 °C) gali sukelti oro tankio pokyčius, kurie turi įtakos garso bangų sklidimo greičiui. Būtina pasirinkti modelius su aukštos temperatūros kompensavimo funkcijomis.

Pagrindiniai ultragarsinių lygio matuoklių privalumai yra bekontaktis veikimas, atsparumas korozijai, paprastas montavimas ir priežiūra bei platus pritaikymo spektras. Jie yra dažniausiai naudojami skysčių/medžiagų lygio matavimo prietaisai pramoninėje gamyboje. Tačiau renkantis reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad jie nebūtų jautrūs aplinkai (pvz., dulkėms, garams) ir terpės paviršiaus būklei. Prireikus, norint prisitaikyti prie sudėtingų darbo sąlygų, reikėtų naudoti pagalbinius įtaisus (pvz., bangolaidžius) arba specialius modelius (pvz., sprogimui atsparius, aukštos temperatūros modelius).