شرکت باروس صنعت واردکننده و تامین کننده انواع ترانسمیتر های التراسونیک
ترانسمیتر التراسونیک (مافوق صوت ) :
در سنسورهای التـراسونیک از اصل انعکاس امواج استفاده میشود. نمونه ای از این سطح سنج ها در شکل زیر نشان داده شده است. ترانسمیتر، امواج مافوق صوت را تولید و به سطح سیال ارسال میکند. این امواج پس از برخور با سطح سیال، برگشت داده میشوند. یک گیرنده امواج برگشت شده از سطح سیال را دریافت میکند. ترانسمیتر با محاسبه زمان رفت و برگشت امواج ارتفاع سیال را اندازه گیری میکند. فرستنده و گیرنده در این سنسورها معمولا در کنار هم نصب می شوند اما امکان نصب فرستنده و گیرنده به صورت جداگانه نیز وجود دارد که کمتر از آن استفاه می شود.
فرکانس کاری این سنسورها همانطور که از نام آنها پیداست بالاتر از فرکانس امواج صوتی میباشد. فرکانس امواج صوتی در حدود 9500 هرتز است. این امواج در محدوده شنوایی انسان قرار دارند اما فرکانس امواج مافوق صوت از ۱۰kHz تا ۷۰kHz میباشد. امواج مافوق صوت نیز با سرعت صوت در هوا منتشر می شوند.
ویژگی سنسورهای التراسونیک :
ارتفاع مخزن به عنوان داده ابتدایی به ترانسمیتر داده شده است. و ترانسمیتر با اندازه گیری فضای خالی مخزن، ارتفع سیال درون آن را محاسبه میکند. دقت این سنسورها به میزان بازگشت امواج از سطح سیال بستگی دارد. در مخازنی که سطح سیال آرام و بی تلاطم است، امواج به خوبی بازگشت داده می شوند. اما حضور حباب، بخار و ذرات گرد و غبار غلیظ در سطح سیال موجب جذب موج شده و دقت اندازه‌گیری کاهش می‌یابد. همچنین هر چه امواج فاصله بیشتری را طی کنند از قدرت آنها کاسته می شود و میزان موج بازگشت داده شده به سمت سنسور کمتر می شود. لذا در صورتیکه ارتفع مخزن زیاد باشد باید از ترنسمیترهایی استفاده شود، که موج پرقدرت تر و با زاویه کمتری را ارسال می کنند.
محدودیت سنسورهای التراسونیک :
اکثر سطح سنج های مافوق صوت قادر به اندازه گیری فاصله کمتر از 30 سانتی‌متر نمیباشند. لذا سطح سیال درون مخزن باید یک فصله حداقلی با سنسور داشته باشد. زیرا اندازه‌گیری این فاصله زمانی کوتاه برای سنسور مقدور نمیباشد .این فاصله با عنوان فاصله مرده شناخته می شود.با توجه به اینکه امواج مافوق صوت، پیوسته از سوی سنسور ارسال و دریافت می شوند، جهت جلوگیری از ایجاد اختلال در موج ارسالی باید فاصله زمانی بین موج ارسالی افزایش یابد. تا زمان کافی برای از بین رفتن موج قبلی و یا بازگشت آنها به گیرنده وجود داشته باشد.
این محدودیتها ایجاب می‌کنند که سنسور در محلی نصب شود که هنگام پر شدن مخزن، همچنان یک فاصله حدقل با سطح سیال داشته باشد. چنانچه سنسور از طریق نازل وارد مخزن می شود، طول نازل باید به اندازه ای باشد که بخش فرستنده و گیرنده سنسور بیرون از آن قرار گیرند.
مزیت سنسورهای التراسونیک :
سنسورهای مافوق صوت معمولا در بالای مخزن نصب می شوند، و بدون تماس با یسال ارتفاع آن را اندازه گیری می کنند. با توجه به خورنده بودن اکثر سیالات موجود در صنایع هیدروکربنی، این ویژگی مزیت بسیار بزرگی برای سنسورهای مافوق صوت محسوب میشود. زیرا مشکلاتی همچون خوردگی و سایش سنسور که در تماس با سیال پیش می آیند در این نورها اتفاق نخواهد افتاد.
مزیت دیگر سنسورهای مافوق صوت نبود قطعات متحرک در اجزاء تشکیل دهنده آنها می باشد. این مساله نیز تعمیرات را کاهش داده و بر عمر سنسور می افزاید.
دقت سنسورهای التراسونیک :
دقت اندازه‌گیری در سنسورهای مافوق صوت، شدیدا تحت تأثیر سرعت صوت می باشد. عوامل متعددی از جمله دما، فشار، بخارو کف و غبار ، چگالی ، تلاطم سیال در محیط داخل مخزن، بر سرعت امواج تأثیرگذار می باشند.بصورت مجزا تاثیر این عوامل در زیر بررسی شده است.
1. دما :
در این میان تغییرات دما بیشترین تأثیر را بر سرعت صوت دارد. لذا در سنسورهای مافوق صوت جهت افزایش دقت پیشنهاد می شود که دمای سیال بالای مخزن اندازه گیری شده و تغییرات آن در محاسبه ارتفاع سیال دخالت داده شود. با توجه به اهمیت این موضوع معمولا در بیشتر ترانسمیترهای مافوق صوت یک سنسور دما جهت اندازه گیری و جبران سازی تغییرات دمایی تعبیه میشود.
2. فشار :
تغییرات فشار نیز بر سرعت صوت تأثیرگذار است. سنسورهای التراسونیک ، در فشارهای خیلی پایین همچون خلاء کارایی چندانی نخواهند داشت، زیرا امواج از خلاء عبور نمی کنند.
3. چگالی :
با توجه به اینکه سطح سیال، در سنسورهای مافوق‌صوت مستقیمأ اندازه‌گیری میشود، تغییرات چگالی سیال تأثیری بر اندازه گیری ارتفاع آن نخواهد داشت.
4. بخار و کف و ذرات معلق :
در محیط هایی که کف و بخار وجود دارد سنسورهای مافوق صوت قادر به اندازه گیری سطح سیال، نمیباشند. زیرا امواج توسط بخار و کف های موجود در بالای مخزن جذب میشوند و بازگشتی صورت نخواهد گرفت. وجود گرد و غبار نیز برخی مواقع منجر به بازگشت اشتباه امواج ارسالی می شود.
4. تلاطم سطح سیال :
تلاطم سطح سیال از دیگر مواردی است که اندازه گیری سطح در سنسورهای مافوق‌صوت را با مشکل مواجه می کند .زیرا تلاطم سیال، موجب تغییر زاویه انعکاس امواج می شود. و گیرنده قادر به دریافت امواج برگشتی از سطح سیال نخواهد بود. در این حالت پیشنهاد می شود که سنسور درون یک لوله قرار داده شود. این لوله علاوه بر کاهش تلاطم سطح سیال در محدوده امواج ارسالی، اجازه ورود بخارهای بالای مخزن به مسیر اندازه گیری را نیز نمی دهد. این سنسورها نباید نزدیک ورودیهای مخزن نصب شوند، زیرا تلاطم سطح سیال در آن نقاط بیشتر می باشد. همچنین سنسور التراسونیک نباید خیلی نزدیک به دیواره نصب شود .زیرا ممکن است برخی سیالات به سبب چسبندگی بالا به دیواره مخزن چسبیده و موجب خطا شود.
نصب سنسورهای التراسونیک :
همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، تجهیزات نصب شده درون مخزن مانند پله ها، سوییچ ها، سنسورهای دما و سینی های جداکننده، نیز ممکن است منجر به بازگشت امواج ارسالی پیش از برخورد با سطح سیال شوند، سنسور التراسونیک باید در محلی نصب شود که از وقوع این انعكاسهای اشتباه جلوگیری شود و هیچ محدود کننده ای در مسیر امواج مافوق صوت قرار نداشته باشد.
نکات مهم حین نصب ترانسمیتر های التراسونیک (مافوق صوت) :
- هنگام نصب سنسور التراسونیک باید به تذکرات سازنده توجه شود تا اندازه گیری سطح با دقت و بدون هیچ مشکلی امکان پذیر باشد.
- سنسورهای مافوق صوت نباید در معرض ارتعاش و لرزش باشند .زیرا ارتعاشات قوی صنعتی که تولید نویز می کنند بخش فرکانسی سنسور را تحت تأثیر قرار خواهند داد.
- ایجاد پوشش و جرم در اطراف فرستند امواج نیز، بر کارایی سنسور تأثیرگذار است.
- بخش فرستنده که درون مخزن قرار گرفت است باید بصورت دوره ای بازرسی شود و پوشش های احتمالی ایجاد شده به دور آن زدوده شوند.
معایب و مزایا :
مزایا :
- غیر تماسی.
- قابل استفاده در مخازن بسته و باز .
- مستقل از تغییر چگالی سیال.
- قیمت مناسب تر از راداری.
- قاببل استفاده در مخازن حاوی پودر.
معایب :
- وابسته به دما و فشار بیسن سنسور و سطح سیال.
- خطا در اندازه گیری در صورت وجود کف یا غبار یا بخارات غلیظ بالای سیال .
- دقت کمتر نسبت به راداری.
- برای مشاهده انواع ترانسمیتر اختلاف فشار لطفا کلیک کنید.