Ultraskaņas līmeņa sensori tiek plaši izmantoti ūdens akās, tvertnēs, upēs un rūpnieciskos kuģos bezkontakta, apkopes-bezkontakta šķidruma līmeņa mērīšanai. Tomēr viens no ierobežojumiem, kas ikvienam inženierim un galalietotājam būtu jāsaprot pirms izvietošanas, ir aklā zona - reģions netālu no sensora virsmas, kur mērījumi vienkārši nav iespējami.
Kas ir aklā zona?
Aklā zona (saukta arī par tukšuma attālumu vai tuvu{0}}lauka mirušo zonu) ir minimālais attālums zem lauka virsmas.ultraskaņas sensorskurā sensors nevar droši noteikt mērķa virsmu.
Kad ultraskaņas sensors izdod impulsu, devējs īsu laiku - intensīvi vibrē, parasti vairākus simtus mikrosekunžu. Šajā laikā devējs nevar vienlaikus darboties kā uztvērējs. Jebkāda atbalss, kas atgriežas sensorā, kamēr tas joprojām "zvana", tiks maskēta pārraidītā impulsa ietekmē un netiks atklāta.
Vienkārši izsakoties: ja šķidruma virsma paceļas aklajā zonā, sensors zaudē spēju izmērīt -, tas var izvadīt kļūdu, sastingt pēdējā rādījumā vai ziņot par nepareizu maksimālo līmeni.
Kā aklā zona ietekmē šķidruma līmeņa mērīšanu
1. Mērījumu zudums pie augsta piepildījuma līmeņa
Šīs ir visizplatītākās praktiskās sekas. Kad šķidruma līmenis tvertnē vai akā paaugstinās sensora virzienā, šķidruma virsma nonāk aklā zonā. Tajā brīdī sensors vairs nevar noteikt atbalsi, un mērījums kļūst nederīgs. Uzglabāšanas tvertnē tas nozīmē, ka sistēma zaudē redzamību tieši tad, kad tvertne ir gandrīz pilna - kritisks brīdis, lai novērstu pārplūdi.
2. Nepareizi rādījumi vai kļūdu izvadi
Ja virsma atrodas aklajā zonā, dažādi sensori darbojas atšķirīgi. Daži izvada pēdējo derīgo nolasījumu, citi izvada maksimālo vai minimālo noklusējuma vērtību, bet citi atzīmē aparatūras kļūdu. Neizprotot aklo zonu, operatori var kļūdaini uzskatīt šos izvadus par reāla līmeņa datiem un pieņemt nepareizus lēmumus.
3. Samazināts izmantojamais mērījumu diapazons
Ultraskaņas sensora kopējais sensora diapazons parasti tiek norādīts no sensora virsmas līdz tā maksimālajam noteikšanas attālumam. Tomēr efektīvais jeb izmantojamais diapazons sākas tikai aklās zonas beigās. Sensors ar 5 m diapazonu un 0,3 m aklo zonu nodrošina tikai 4,7 m faktisko mērījumu. Seklos kuģos vai akās ar ierobežotu dziļumu šis samazinājums var būt ievērojams.
4. Ietekme strauji-mainīga līmeņa apstākļos
Lietojot, kur šķidruma līmenis strauji paaugstinās -, piemēram, spēcīga lietus laikā drenāžas sistēmā vai straujas procesa tvertnes piepildīšanas laikā -, virsma var iziet cauri aklo zonai, pirms var tikt aktivizēts brīdinājums. Sistēmām, kas paļaujas uz augsta līmeņa -brīdinājumiem, tas ir jāņem vērā, iestatot brīdinājuma sliekšņus krietni zem aklās zonas robežas.
Kā izvairīties no aklās zonas problēmām vai tās samazināt
1. Izvēlieties sensoru ar īsāku aklo zonu
Tiešākais risinājums ir izvēlēties sensoru, kas paredzēts ar mazo aklo zonu. Ļoti sekliem traukiem vai lietojumiem, kur šķidrums regulāri tuvojas sensoram, apsveriet sensorus ar aklo zonu, kas ir mazāka par 0,1 m, vai izpētiet alternatīvas, kurām nav aklo zonu.
2. Uzstādiet sensoru pareizajā augstumā
Uzstādīšanas laikā sensors jānovieto tā, lai sasniegtu paredzamo maksimālo šķidruma līmeni.
3. Turbulentos apstākļos izmantojiet slāpēšanas iedobi vai virzošo cauruli
Atklātos kanālos, upēs vai gāzētās tvertnēs virsmas turbulence var radīt izkliedētas atbalsis un pastiprināt efektīvo aklo zonu. Sensora uzstādīšana virs apturēšanas akas - vertikālas caurules, kas slāpē virsmas viļņus - uzlabo atbalss kvalitāti un tuvina izmantojamo mērījumu diapazonu sensora virsmai.
4. Apsveriet sensora orientāciju un staru kūļa leņķi
Sensora izstarotais ultraskaņas stars nav ideāli šaurs stars -, tas izkliedējas konusā. Šaurās tvertnēs vai akās stars var atspīdēt no iekšējās sienas, nevis no šķidruma virsmas, īpaši apakšā. Nodrošinot, ka staru kūļa leņķis ir atbilstošs trauka diametram un sensors ir uzstādīts vertikāli un centrā, samazina neīstos atstarojumus un paplašina efektīvo mērījumu diapazonu.
Aklā zona ir ultraskaņas sensoru tehnoloģijai raksturīga fiziska īpašība, nevis defekts. Izpratne par to ļauj inženieriem un operatoriem izstrādāt mērīšanas sistēmas, kas uzticami darbojas visā paredzētajā diapazonā.
Ja neesat pārliecināts, vai konkrēts sensors ir piemērots jūsu uzstādīšanas dziļumam vai kuģa ģeometrijai, sazinieties ar mūsu tehnisko komandu. Mēs varam ieteikt pareizo sensora modeli un montāžas konfigurāciju jūsu konkrētajiem apstākļiem.