O medidor de nível ultrasônico é um medidor sem contato baseado no princípio de reflexão ultrasônico para medir o nível de líquido, com vantagens como instalação fácil, manutenção simples, não afetado pela corrosão do meio, amplamente utilizado nas indústrias química, hídrica, alimentar e ambiental. A seleção científica determina diretamente a precisão, a estabilidade e a vida útil da medição, como explicado abaixo a partir das dimensões principais.
A premissa primordial para a seleção é a clareza das necessidades essenciais da medição de campo, que é a base de todas as opções subsequentes.
Determine os valores Z mais baixos e mais altos para medição do nível de líquido, mantendo um intervalo de redundância de 10% a 20% para evitar impossibilidades de medição em condições de trabalho extremas.
O alcance de medição de nível de líquido por ultra-som convencional cobre 0,1 m-30 m, o alcance pequeno (0,1 m-5 m) é adequado para pequenos tanques de armazenamento, tanques de carga e o alcance grande (10 m-30 m) é adequado para grandes tanques de armazenamento e tanques químicos.
Observe que a escala não é maior quanto melhor, a escolha de uma escala excessiva pode levar a uma diminuição da precisão da medição e aumentar custos desnecessários.
Os meios líquidos precisam prestar atenção à corrosividade, volátilidade, espuma, suspensão e parâmetros como temperatura e pressão.
Os meios corrosivos não requerem tratamento especial (medição sem contato por ultra-som), mas a sonda do sensor de material anticorrosivo deve ser selecionada; Os meios que contêm grandes quantidades de espuma ou suspensão absorvem o ultra-som e é necessário escolher modelos com função de compensação de espuma.
Os meios de alta temperatura (acima de 80 ° C) precisam escolher um tipo específico de alta temperatura, equipado com um dispositivo de refrigeração ou uma sonda adaptada a alta temperatura; As condições de alta pressão (acima de 0,3 MPa) exigem a confirmação do nível de pressão do instrumento para evitar danos à sonda.
Os meios sólidos (como pó, partículas) precisam escolher modelos específicos para medição de sólidos, com ângulos de difusão de ondas sonoras menores e maior capacidade de reconhecimento de sinais refletidos.
De acordo com as necessidades da indústria, a precisão do cenário industrial convencional é de ±0,5% FS, e os cenários de medição devem escolher modelos com precisão de ±0,2% FS ou superior.
A precisão está relacionada com a medição, quanto menor a medição, mais fácil é garantir a precisão; Para medições em grande escala, é necessário escolher produtos com chips de alta precisão e tecnologia avançada de processamento de sinal.
O ambiente de campo afeta diretamente a transmissão do sinal ultrasônico e é necessário uma seleção específica em combinação com as condições de instalação.
O local de instalação deve evitar obstáculos como a parede do tanque, agitador, tubulação e a distância entre o obstáculo e a sonda deve ser maior do que o raio de difusão das ondas sonoras (geralmente 1/10 do alcance).
Na instalação superior, a distância vertical da sonda da superfície do líquido deve estar dentro do alcance e o diâmetro do orifício de instalação deve corresponder ao tamanho da sonda; A montagem lateral é adequada para cenários com espaço limitado no topo, mas certifique-se de que a sonda não está mergulhada no meio.
Tipos de tanques com espaços pequenos ou complexos (por exemplo, tanques extraformais, tanques horizontais) precisam escolher uma sonda de pequeno tamanho ou um medidor dividido, que pode separar o transmissor da sonda para adaptar-se flexibilmente ao espaço de instalação.
O intervalo de temperatura ambiental deve corresponder à temperatura de funcionamento do medidor, a temperatura de funcionamento do modelo convencional é de -20 ℃ -60 ℃, o ambiente de baixa temperatura (abaixo de -20 ℃) deve escolher o tipo anti-congelamento de baixa temperatura, o ambiente de alta temperatura deve ser equipado com um dispositivo de refrigeração.
Ambientes com alta umidade e poeira exigem produtos com grau de proteção IP65 ou superior, e instalações ao ar livre exigem proteção solar e proteção contra chuva adicionais.
Evite instalar fortes interferências eletromagnéticas (por exemplo, perto de conversores de frequência ou motores de alta potência) e, se isso não for possível, escolha um modelo com design resistente à interferência ou use cabos blindados.
Contenedores abertos podem ser escolhidos para o tipo normal; O recipiente fechado precisa confirmar se há pressão e vapor dentro do recipiente, escolha o tipo específico do recipiente fechado, alguns modelos devem ser equipados com medição auxiliar de tubos condutores de onda para garantir a estabilidade do sinal.
Em condições de agitação, é necessário escolher um instrumento com função de compensação de agitação ou ajustar a posição de instalação para evitar o vórtice de superfície líquida gerado pela agitação, o vórtice pode causar distúrbios na reflexão do sinal.
De acordo com as necessidades reais da aplicação, selecione a configuração funcional do instrumento e os indicadores de desempenho para evitar redundância ou falta de funções.
Os sinais de saída convencionais incluem saídas analógicas de 4 a 20 mA e saídas de interruptores de relé para atender às necessidades de acesso da maioria dos sistemas de controle industriais.
Para monitoramento remoto ou carregamento de dados, escolha um modelo com interfaces de comunicação RS485 (protocolo Modbus), HART, Profibus e outros para fácil acoplamento com sistemas PLC e DCS.
Cenários especiais (por exemplo, áreas à prova de explosão) exigem que o nível de prova de explosão do sinal de saída seja consistente com os requisitos de prova de explosão no local.
As áreas à prova de explosão (por exemplo, oficinas químicas, áreas de armazenamento de petróleo e gás) devem ser selecionadas com um nível ultrasônico à prova de explosão, e a classe de prova de explosão deve estar em conformidade com a classificação de áreas de perigo no local (por exemplo, Ex ia IIC T6, Ex d IIB T4, etc.).
O nível de proteção Z é baixo para IP65, ambientes ao ar livre, úmidos ou com muita poeira são recomendados para IP67 ou superior, para evitar que a água e a poeira entrem no interior do instrumento causando falhas.
Cenários com grandes flutuações de nível de líquido (por exemplo, canais fluviais, reatores) precisam escolher modelos com algoritmos de rastreamento dinâmico para melhorar a estabilidade do sinal;
É necessário realizar o alarme de nível de líquido, cenário de controle automático, escolha o modelo com saída de relé, pode definir o limiar de alarme de nível de líquido alto e baixo;
O cenário de transmissão de longa distância requer a confirmação da distância de transmissão do sinal, a saída analógica geralmente suporta a transmissão dentro de 1000m e o sinal digital pode estender a distância de transmissão através do ônibus.
A marca de alta qualidade e o pós-venda perfeito são a garantia do funcionamento estável do instrumento a longo prazo.
Escolha a marca com boa reputação no mercado e tecnologia madura, seus produtos são verificados pelo mercado a longo prazo e a qualidade é mais confiável.
As marcas nacionais e estrangeiras têm vantagens: marcas internacionais (como Siemens, E + H) com tecnologia avançada e alta precisão, adequadas para cenários de G-end; Marcas de produtos nacionais (como Rosemont, Colônia) têm alta relação custo-benefício e alta adaptabilidade para atender às necessidades industriais convencionais.
Verifique se o fornecedor fornece orientação de instalação, treinamento de depuração e outros serviços. A depuração profissional da instalação em condições complexas pode melhorar significativamente o efeito da medição.
Concentre-se na duração da garantia (normalmente 1-2 anos) e na disponibilidade de canais de manutenção convenientes, fornecimento rápido de peças sobressalentes para evitar a impossibilidade de uso prolongado após falhas.
Evite o uso de nivelímetros ultrassônicos em ambientes de vácuo, onde as ondas ultrassônicas não podem se espalhar no vácuo;
Ao medir o meio volátil, é necessário confirmar se o vapor do meio condensará na sonda e, se necessário, escolher a sonda com função anti-condensação;
A calibração regular dos medidores garante a precisão da medição, especialmente quando as propriedades do meio e as condições ambientais mudam.
Perseguir cegamente uma grande quantidade: a quantidade excessiva não só aumenta os custos, mas também reduz a precisão da medição, e a quantidade adequada deve ser escolhida de acordo com as necessidades reais;
Ignorar a interferência ambiental da instalação: não evitar obstáculos, interferência eletromagnética e outros fatores, levando à perda de sinal e medição imprecisa;
Classificação à prova de explosão confusa: o uso de instrumentos não à prova de explosão em áreas à prova de explosão apresenta riscos de segurança.
A seleção de um medidor de nível ultrasônico requer uma combinação de vários fatores como as necessidades de medição, o ambiente de campo e a configuração funcional, com o núcleo da "adaptabilidade" - para que os parâmetros de desempenho do medidor coincidam com a precisão das condições reais de trabalho. Comunique-se adequadamente com o fornecedor antes da seleção, forneça parâmetros detalhados de campo e seja ajudado por técnicos profissionais a recomendar o modelo adequado para evitar erros de medição ou falhas de equipamento devido à seleção inadequada.