Ehilà! Come fornitore di trasmettitori di livello, mi viene spesso chiesto come funzionano i trasmettitori di livello ultrasonico. Quindi, ho pensato di abbatterlo per te in un modo facile da capire.
Cominciamo con le basi. Un trasmettitore a livello di ultrasuoni è un dispositivo utilizzato per misurare il livello di un liquido o solido in un serbatoio, silo o altro contenitore. È un metodo di misurazione senza contatto, il che significa che non è necessario toccare il materiale misurato. Ciò lo rende ideale per misurare sostanze corrosive, viscose o sporche.
Come vengono generate le onde ultrasoniche
Il cuore di un trasmettitore a livello di ultrasuoni è il trasduttore. Il trasduttore è un dispositivo in grado di convertire l'energia elettrica in onde ad ultrasuoni e viceversa. Quando un impulso elettrico viene inviato al trasduttore, vibra ad alta frequenza, in genere tra 20 kHz e 200 kHz. Queste vibrazioni generano onde ad ultrasuoni che vengono inviate nell'aria sopra il materiale nel contenitore.
La propagazione delle onde ad ultrasuoni
Una volta generate le onde ad ultrasuoni, viaggiano attraverso l'aria a una velocità nota. Questa velocità dipende dalla temperatura, dalla pressione e dall'umidità dell'aria, ma per la maggior parte degli scopi pratici, è di circa 343 metri al secondo a temperatura ambiente. Mentre le onde viaggiano, si sono diffusi in un motivo a forma di cono e alla fine hanno colpito la superficie del materiale nel contenitore.
Riflessione delle onde ad ultrasuoni
Quando le onde ad ultrasuoni colpiscono la superficie del materiale, vengono riflesse verso il trasduttore. Il tempo impiegato dalle onde per viaggiare dal trasduttore alla superficie del materiale e la schiena è misurato dal trasmettitore. Questa volta è chiamato "tempo di volo".
Calcolo del livello
Usando il tempo di volo e la velocità nota del suono nell'aria, il trasmettitore può calcolare la distanza tra il trasduttore e la superficie del materiale. La formula per questo calcolo è:
Distanza = (velocità del suono x tempo di volo) / 2
La divisione per 2 è necessaria perché il tempo di volo include il tempo impiegato alle onde per viaggiare in superficie e ritorno. Una volta calcolata la distanza, il trasmettitore può determinare il livello del materiale nel contenitore sottraendo la distanza dall'altezza totale del contenitore.
Vantaggi dei trasmettitori a livello di ultrasuoni
Uno dei maggiori vantaggi dei trasmettitori a livello di ultrasuoni è la loro natura senza contatto. Ciò significa che possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni senza il rischio di contaminazione o danno al sensore. Sono anche relativamente facili da installare e mantenere e possono fornire misurazioni a livello continuo in tempo reale.
Un altro vantaggio è la loro versatilità. I trasmettitori a livello di ultrasuoni possono essere utilizzati per misurare il livello di liquidi, solidi e persino fanghi. Possono anche essere utilizzati in una varietà di settori, tra cui chimica, cibo e bevande, acqua e acque reflue e petrolio e gas.
Limitazioni dei trasmettitori a livello di ultrasuoni
Mentre i trasmettitori a livello di ultrasuoni hanno molti vantaggi, hanno anche alcuni limiti. Una delle principali limitazioni è la loro sensibilità alle condizioni ambientali. La velocità del suono nell'aria può essere influenzata da temperatura, pressione e umidità, che possono portare a misurazioni imprecise. Per compensare questi effetti, alcuni trasmettitori sono dotati di sensori di temperatura per regolare la velocità del calcolo del suono.
Un'altra limitazione è la presenza di schiuma, polvere o vapore nel contenitore. Queste sostanze possono assorbire o disperdere le onde ad ultrasuoni, rendendo difficile per il trasmettitore ricevere una chiara riflessione. In questi casi, possono essere richiesti metodi di misurazione alternativi.
Confronto con altri tipi di trasmettitori di livello
Esistono molti altri tipi di trasmettitori di livello disponibili sul mercato, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi. Per esempio,Trasmettitore del livello di pressioneMisura la pressione esercitata dal liquido nel contenitore per determinare il livello. Questo tipo di trasmettitore è adatto per applicazioni in cui il liquido è pulito e la pressione è relativamente stabile.
Trasmettitore a livello di liquido a doppia flangiaè un'altra opzione. Utilizza due flange per misurare la pressione differenziale tra la parte superiore e inferiore del contenitore. Questo tipo di trasmettitore viene spesso utilizzato in applicazioni in cui il liquido ha un'alta viscosità o contiene solidi.
Trasmettitore a livello di flangia singolaè simile al trasmettitore a doppia flangia, ma utilizza solo una flangia. È un'opzione più semplice e più economica per le applicazioni in cui la misurazione del livello non richiede un'elevata precisione.
Come possiamo aiutare
Come fornitore di trasmettitori di livello, comprendiamo che la scelta del giusto trasmettitore per la tua applicazione può essere una sfida. Ecco perché offriamo una vasta gamma di trasmettitori a livello di ultrasuoni, nonché altri tipi di dispositivi di misurazione di livello, per soddisfare le tue esigenze specifiche. Il nostro team di esperti può aiutarti a selezionare il trasmettitore giusto, installarlo correttamente e fornire supporto e manutenzione continui.
Se sei interessato a saperne di più sui nostri trasmettitori di livello o hai domande su come funzionano, non esitare a contattarci. Siamo qui per aiutarti a trovare la soluzione migliore per le tue esigenze di misurazione del livello.
Riferimenti
- "Misurazione a livello di ultrasuoni" di Emerson Automation Solutions
- "Principi di misurazione del livello" di Siemens AG
- "Misurazione di livello industriale" di Endress+Hauser AG