ちょっと、そこ！レベルトランスミッターのサプライヤーとして、私はしばしば超音波レベルの送信機がどのように機能するかについて尋ねられます。だから、私はあなたのためにそれを分解して理解しやすいと思った。
基本から始めましょう。超音波レベルの送信機は、タンク、サイロ、またはその他の容器で液体または固体のレベルを測定するために使用されるデバイスです。これは非接触測定方法です。つまり、測定されている材料に触れる必要はありません。これにより、腐食性、粘性、または汚れた物質の測定に最適です。
超音波がどのように生成されるか
超音波レベルの送信機の心臓はトランスデューサーです。トランスデューサーは、電気エネルギーを超音波に変換できるデバイスであり、その逆も同様です。電気パルスがトランスデューサーに送られると、通常は20 kHz〜200 kHzの間に高周波で振動します。これらの振動は、容器内の材料の上の空気に送られる超音波波を生成します。
超音波の伝播
超音波が生成されると、既知の速度で空中を移動します。この速度は、空気の温度、圧力、湿度に依存しますが、ほとんどの実用的な目的では、室温で約343メートルあたり343メートルです。波が移動すると、それらは円錐形のパターンで広がり、最終的に容器内の材料の表面に当たります。
超音波の反映
超音波が材料の表面に当たると、それらはトランスデューサーに向かって反射されます。波がトランスデューサーから材料の表面と背面に移動するのにかかる時間は、送信機によって測定されます。今回は「飛行時間」と呼ばれます。
レベルの計算
飛行時間と空気中の既知の音速を使用すると、トランスミッターはトランスデューサーと材料の表面間の距離を計算できます。この計算の式は次のとおりです。
距離=（音の速度x飛行時間） / 2
飛行時間には波が地表に移動して戻るのにかかる時間が含まれているため、2の師団が必要です。距離が計算されると、送信機は、容器の総高さからの距離を差し引くことにより、コンテナ内の材料のレベルを決定できます。
超音波レベル送信機の利点
超音波レベル送信機の最大の利点の1つは、非接触性の性質です。これは、センサーに汚染や損傷のリスクなしに、幅広いアプリケーションで使用できることを意味します。また、インストールと保守は比較的簡単であり、リアルタイムで連続レベルの測定値を提供できます。
もう1つの利点は、汎用性です。超音波レベルの送信機を使用して、液体、固体、さらにはスラリーのレベルを測定できます。また、化学物質、食品、飲料、水と廃水、石油とガスなど、さまざまな産業でも使用できます。
超音波レベル送信機の制限
超音波レベルの送信機には多くの利点がありますが、いくつかの制限もあります。主な制限の1つは、環境条件に対する感受性です。空気中の音の速度は、温度、圧力、湿度の影響を受ける可能性があり、不正確な測定につながる可能性があります。これらの効果を補うために、一部の送信機には、音の計算速度を調整するための温度センサーが装備されています。
もう1つの制限は、容器に泡、ほこり、または蒸気が存在することです。これらの物質は、超音波波を吸収または散らし、送信機が明確な反射を受けることを困難にします。これらの場合、代替測定方法が必要になる場合があります。
他のタイプのレベル送信機と比較します
市場には他にもいくつかの種類のレベル送信機が利用可能で、それぞれに独自の利点と短所があります。例えば、圧力レベル送信機容器内の液体によって加えられた圧力を測定して、レベルを決定します。このタイプの送信機は、液体がきれいで圧力が比較的安定しているアプリケーションに適しています。
ダブルフランジ液レベルトランスミッター別のオプションです。 2つのフランジを使用して、コンテナの上部と下部の間の差圧を測定します。このタイプの送信機は、液体に粘度が高い、または固体が含まれているアプリケーションでよく使用されます。
シングルフランジレベルトランスミッターダブルフランジトランスミッターに似ていますが、フランジは1つだけ使用します。これは、レベルの測定が高精度を必要としないアプリケーションにとって、よりシンプルで費用対効果の高いオプションです。
私たちがどのように助けることができるか
レベルトランスミッターのサプライヤーとして、アプリケーションに適した送信機を選択することが課題になる可能性があることを理解しています。そのため、特定のニーズを満たすために、幅広い超音波レベルトランスミッターや他のタイプのレベル測定デバイスを提供しています。当社の専門家チームは、適切な送信機を選択し、正しくインストールし、継続的なサポートとメンテナンスを提供するのに役立ちます。
レベルの送信機についてもっと知りたい場合や、それらがどのように機能するかについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。レベルの測定ニーズに最適なソリューションを見つけるためにここにいます。
参照
- Emerson Automation Solutionsによる「超音波レベル測定」
- シーメンスAGによる「レベル測定原則」
- Endress+Hauser AGによる「産業レベルの測定」