Ultrazvočni senzorji nivoja se pogosto uporabljajo v vodnjakih, rezervoarjih, rekah in industrijskih posodah za brez{0}}kontaktno merjenje nivoja-tekočine brez vzdrževanja. Vendar pa je ena omejitev, ki bi jo moral razumeti vsak inženir in končni uporabnik pred uvedbo, slepo območje - območje blizu površine senzorja, kjer merjenje preprosto ni mogoče.
Kaj je slepo območje?
Slepo območje (imenovano tudi slepa razdalja ali mrtvo območje blizu-polja) je najmanjša razdalja pod ploskvijoultrazvočni senzorznotraj katerega senzor ne more zanesljivo zaznati ciljne površine.
Ko ultrazvočni senzor sproži impulz, pretvornik za kratek čas močno vibrira -, običajno nekaj sto mikrosekund. V tem času pretvornik ne more hkrati delovati kot sprejemnik. Vsak odmev, ki se vrne na senzor, medtem ko še "zvoni", bo prikrit z oddanim impulzom in ostal neopažen.
Preprosto povedano: če se površina tekočine dvigne v slepo območje, senzor izgubi zmožnost merjenja - lahko prikaže napako, zamrzne pri zadnjem odčitku ali sporoči lažno najvišjo raven.
Kako slepo območje vpliva na merjenje nivoja tekočine
1. Izguba meritev pri visokih nivojih polnjenja
To je najpogostejša praktična posledica. Ko se nivo tekočine v rezervoarju ali vodnjaku dvigne proti senzorju, pride do točke, ko površina tekočine vstopi v slepo območje. V tem trenutku senzor ne more več zaznati odmeva in meritev postane neveljavna. V rezervoarju za shranjevanje to pomeni, da sistem izgubi vidnost ravno takrat, ko je rezervoar skoraj poln - kritičen trenutek za preprečevanje prelivanja.
2. Napačni odčitki ali izhodi napak
Ko je površina znotraj slepega območja, se različni senzorji obnašajo različno. Nekateri izpišejo zadnji veljavni odčitek, drugi izpišejo največjo ali najmanjšo privzeto vrednost, tretji pa označijo napako strojne opreme. Brez razumevanja slepe cone lahko operaterji te izhode zamenjajo za podatke dejanske ravni in sprejmejo napačne odločitve.
3. Zmanjšano uporabno merilno območje
Celotno območje zaznavanja ultrazvočnega senzorja je običajno določeno od sprednje strani senzorja do največje razdalje zaznavanja. Vendar pa se učinkovito ali uporabno območje začne šele na koncu slepega območja. Senzor s 5 m dosega in 0,3 m slepe cone zagotavlja samo 4,7 m dejanske meritve. V plitvih posodah ali vodnjakih z omejeno globino je lahko to zmanjšanje znatno.
4. Vpliv na hitro-spreminjajoče se ravni
Pri aplikacijah, kjer nivo tekočine hitro naraste -, na primer med močnim deževjem v drenažnem sistemu ali hitrem polnjenju procesnega rezervoarja -, lahko površina preide skozi slepo območje, preden se lahko sproži opozorilo. Sistemi, ki se zanašajo na-opozorila visoke ravni, morajo to upoštevati tako, da nastavijo pragove opozoril precej pod mejo slepega območja.
Kako se izogniti ali zmanjšati težave s slepim območjem
1. Izberite senzor s krajšim slepim pasom
Najbolj neposredna rešitev je, da izberete senzor, zasnovan z majhno slepo cono. Pri zelo plitvih posodah ali aplikacijah, kjer se tekočina redno približuje senzorju, razmislite o senzorjih s slepim območjem, manjšim od 0,1 m, ali raziščite alternative, ki nimajo slepih območij.
2. Senzor namestite na pravilno višino
Med namestitvijo mora biti senzor nameščen tako, da je pričakovana najvišja raven tekočine.
3. V turbulentnih razmerah uporabite vrtino za umirjanje ali vodilno cev
V odprtih kanalih, rekah ali prezračevanih rezervoarjih lahko površinska turbulenca povzroči razpršene odmeve in okrepi učinkovito slepo območje. Namestitev senzorja nad vrtino za mirovanje - navpična cev, ki duši površinske valove - izboljša kakovost odmeva in približa uporabno merilno območje bližje površini senzorja.
4. Upoštevajte usmerjenost senzorja in kot žarka
Ultrazvočni žarek, ki ga oddaja senzor, ni popolnoma ozek žarek -, temveč se širi v stožcu. V ozkih rezervoarjih ali vodnjakih se lahko žarek odbija od notranje stene in ne od površine tekočine, zlasti blizu dna. Zagotavljanje, da je kot žarka primeren za premer posode in da je senzor nameščen navpično in sredinsko, zmanjša lažne odboje in razširi učinkovito merilno območje.
Slepo območje je neločljiva fizična značilnost tehnologije ultrazvočnega zaznavanja in ne napaka. Razumevanje tega inženirjem in operaterjem omogoča načrtovanje merilnih sistemov, ki zanesljivo delujejo v celotnem predvidenem obsegu.
Če niste prepričani, ali je določen senzor primeren za vašo globino namestitve ali geometrijo posode, se obrnite na našo tehnično ekipo. Priporočamo vam lahko pravi model senzorja in konfiguracijo namestitve za vaše posebne pogoje.