מד מפלס אולטרסאונד

מד מפלס אולטרסאונד הוא מכשיר מדידה ללא מגע המודד את מפלס הנוזל או מפלס החומר של נוזלים או חומרים מוצקים באמצעות עקרון ההחזרה האולטרסאונדית. יש לו את המאפיינים הבולטים הבאים:

1. מדידה ללא מגע עם יכולת הסתגלות חזקה

החיישן אינו בא במגע ישיר עם המדיום הנמדד, ובכך נמנע מבעיות כגון קורוזיה, הידבקות ובלאי הנגרמות על ידי המדיום. הוא מתאים במיוחד לתנאי עבודה קשים הכוללים טמפרטורות גבוהות, לחצים גבוהים, חומרים קורוזיביים (כגון תמיסות חומצה-בסיס), חומרים צמיגים (כגון תרחיף) או חומרים המכילים חלקיקים מוצקים. הוא ידידותי לתרחישים עם דרישות היגיינה גבוהות (כגון תעשיות המזון והתרופות) ואינו יזהם חומרים.

2. טווח מדידה רחב וגמישות גבוהה

טווח המדידה יכול לנוע מעשרות סנטימטרים ועד עשרות מטרים (בהתאם לדגם ולתנאי העבודה), דבר שיכול לענות על צרכי מדידת רמת הנוזל/רמת החומר ברוב התרחישים התעשייתיים (כגון מיכלי אחסון, קומקום תגובה, בריכות, ממגורות וכו'). שיטת ההתקנה גמישה. ניתן להתקין אותו על גבי המיכל או בצדו באמצעות סוגר מבלי להיכנס עמוק לתוך התווך, מה שהופך את הבנייה לנוחה.

3. מהירות תגובה מהירה וביצועים טובים בזמן אמת

אותות אולטרסאונד מתפשטים במהירות גבוהה (כ-340 מטר/שנייה באוויר) עם מחזור מדידה קצר (בדרך כלל במילישניות), שיכול לשקף את השינויים הדינמיים של מפלס החומר בזמן אמת. הוא מתאים לניטור תנודות מהירות של מפלס נוזל/מפלס חומר (כגון במכונות מילוי, ממגורות דינמיות וכו').

4. הפעלה פשוטה ועלות תחזוקה נמוכה

אין צורך במבנים מכניים מורכבים, ותהליך הכיול פשוט (חלק מהדגמים תומכים בכיול באמצעות מקש אחד). תחזוקה מאוחרת יותר דורשת רק ניקוי קבוע של גלאי החיישן כדי למנוע אבק ואדי מים המשפיעים על העברת האות, וכתוצאה מכך עלויות תחזוקה נמוכות. רוב הדגמים מצוידים בצגים דיגיטליים או ממשקי תקשורת (כגון 4-20mA, RS485), שיכולים לקרוא נתונים ישירות או להתחבר למערכת הבקרה לניטור מרחוק קל.

5. לא מושפע מהתכונות הפיזיקליות של המדיום

תוצאות המדידה אינן מושפעות מהתכונות הפיזיקליות של המדיום כגון צפיפות, צמיגות, מוליכות וטמפרטורה (בטווח מסוים, נדרש פיצוי טמפרטורה). כל עוד פני השטח של המדיום יכולים לשקף ביעילות גלי קולי, ניתן להשיג מדידה יציבה.

6. מגבלות ואמצעי זהירות

מושפע מגורמים סביבתיים:

גלי אולטרסאונד מתפשטים באוויר. אם ישנם זרמי אוויר חזקים, אבק, קיטור, קצף או מכשולים במיכל (כגון בוחשים), הדבר עלול לגרום להחזרת אות לא מסודרת, המשפיעה על דיוק המדידה או אף להוביל לכשל.

דרישות גבוהות לממשק:

פני השטח של התווך הנמדד צריכים להיות שטוחים יחסית (כגון נוזל סטטי). אם מדובר במשטח נוזלי המשתנה באלימות או במשטח רופף של חלקיקים מוצקים (כגון סילו אבקה), עלולות להתרחש שגיאות עקב אותות מוחזרים חלשים.

מגבלת טמפרטורה:

סביבות בטמפרטורה גבוהה (כגון מעל 80 מעלות צלזיוס) עלולות לגרום לשינויים בצפיפות האוויר, דבר המשפיע על מהירות התפשטות גלי הקול. יש צורך לבחור דגמים עם פונקציות פיצוי טמפרטורה גבוהה.

היתרונות המרכזיים של מדי מפלס אולטרסאונד הם עמידות בפני מגע, עמידות בפני קורוזיה, התקנה ותחזוקה קלים ומגוון רחב של יישומים. הם מכשירים נפוצים למדידת מפלס נוזלים/חומר בייצור תעשייתי. עם זאת, בעת הבחירה, יש לשים לב להימנע מרגישותם לסביבה (כגון אבק, קיטור) ולמצב פני השטח של המדיום. במידת הצורך, יש להשתמש במכשירים נלווים (כגון מוליכי גל) או בדגמים מיוחדים (כגון דגמים עמידים בפני פיצוץ, בטמפרטורה גבוהה) כדי להתאים לתנאי עבודה מורכבים.