Ultragarsiniai lygio jutikliai plačiai naudojami vandens šuliniuose, rezervuaruose, upėse ir pramoniniuose laivuose, kad būtų galima matuoti skysčių lygį be-bekontakčio, priežiūros-. Tačiau vienas apribojimas, kurį kiekvienas inžinierius ir galutinis vartotojas turėtų suprasti prieš įdiegdami, yra akloji zona - šalia jutiklio paviršiaus esanti sritis, kurioje matuoti tiesiog neįmanoma.
Kas yra akloji zona?
Akloji zona (taip pat vadinama uždarymo atstumu arba netoli{0}}negyvos lauko zonos) yra mažiausias atstumas žemiau lauko paviršiaus.ultragarsinis jutikliskurioje jutiklis negali patikimai aptikti tikslinio paviršiaus.
Kai ultragarsinis jutiklis skleidžia impulsą, keitiklis intensyviai vibruoja trumpą laikotarpį -, paprastai kelis šimtus mikrosekundžių. Per šį laiką keitiklis negali vienu metu veikti kaip imtuvas. Bet koks aidas, kuris grįžta į jutiklį, kol jis vis dar „skamba“, bus užmaskuotas perduodamo impulso ir nebus aptiktas.
Paprastais žodžiais tariant: jei skysčio paviršius pakyla į akląją zoną, jutiklis praranda gebėjimą matuoti -, jis gali išvesti klaidą, sustingti paskutiniame rodinyje arba pranešti apie klaidingą maksimalų lygį.
Kaip akloji zona veikia skysčio lygio matavimą
1. Matavimo praradimas esant dideliam užpildymo lygiui
Tai yra labiausiai paplitusi praktinė pasekmė. Kai skysčio lygis bake ar šulinyje pakyla link jutiklio, atsiranda taškas, kai skysčio paviršius patenka į akląją zoną. Tuo metu jutiklis nebegali aptikti aido ir matavimas tampa negaliojantis. Sandėliavimo bake tai reiškia, kad sistema praranda matomumą būtent tada, kai bakas beveik pilnas - kritinis momentas siekiant išvengti perpildymo.
2. Klaidingi rodmenys arba klaidų išvestis
Kai paviršius yra aklojoje zonoje, skirtingi jutikliai veikia skirtingai. Kai kurie išveda paskutinį galiojantį rodmenį, kiti išveda didžiausią arba mažiausią numatytąją vertę, o kiti pažymi aparatinės įrangos klaidą. Nesuprasdami aklosios zonos, operatoriai gali klaidingai laikyti šiuos išėjimus tikrojo lygio duomenimis ir priimti neteisingus sprendimus.
3. Sumažintas naudojamas matavimo diapazonas
Bendras ultragarsinio jutiklio jutimo diapazonas paprastai nurodomas nuo jutiklio paviršiaus iki didžiausio aptikimo atstumo. Tačiau efektyvus arba naudingas diapazonas prasideda tik aklosios zonos pabaigoje. Jutiklis, turintis 5 m diapazoną ir 0,3 m akląją zoną, išmatuoja tik 4,7 m. Sekliuose laivuose arba riboto gylio šuliniuose šis sumažėjimas gali būti reikšmingas.
4. Poveikis greitai-kintančiomis lygio sąlygomis
Tais atvejais, kai skysčio lygis greitai pakyla -, pvz., stipriai lyjant drenažo sistemoje arba greitai pripildant proceso baką -, paviršius gali pereiti per akląją zoną prieš įsijungiant įspėjimui. Sistemos, kurios remiasi aukšto-lygio įspėjimais, turi į tai atsižvelgti nustatydamos įspėjimo slenksčius, gerokai žemiau aklosios zonos ribos.
Kaip išvengti arba sumažinti aklosios zonos problemų
1. Pasirinkite jutiklį su trumpesne akląja zona
Tiesiausias sprendimas yra pasirinkti jutiklį, suprojektuotą su maža akląja zona. Labai sekliuose induose arba kai skystis reguliariai artėja prie jutiklio, apsvarstykite jutiklius, kurių akloji zona yra mažesnė nei 0,1 m, arba ištirkite alternatyvas, kuriose nėra aklųjų zonų.
2. Sumontuokite jutiklį reikiamame aukštyje
Montavimo metu jutiklis turi būti pastatytas taip, kad būtų pasiektas didžiausias numatomas skysčio lygis.
3. Turbulentinėmis sąlygomis naudokite stabdymo šulinį arba kreipiamąjį vamzdelį
Atviruose kanaluose, upėse ar gazuotuose rezervuaruose paviršiaus turbulencija gali sukelti išsklaidytus aidus ir sustiprinti efektyvią akląją zoną. Jutiklį sumontavus virš stabdymo šulinio - vertikalaus vamzdžio, slopinančio paviršiaus bangas -, pagerėja aido kokybė ir tinkamas matavimo diapazonas priartėja prie jutiklio paviršiaus.
4. Atsižvelkite į jutiklio orientaciją ir spindulio kampą
Jutiklio skleidžiamas ultragarso spindulys nėra tobulai siauras spindulys -, jis sklinda kūgiu. Siaurose talpyklose ar šuliniuose spindulys gali atsispindėti nuo vidinės sienelės, o ne nuo skysčio paviršiaus, ypač šalia dugno. Užtikrinant, kad spindulio kampas atitiktų kraujagyslės skersmenį, o jutiklis būtų sumontuotas vertikaliai ir centre, sumažinami klaidingi atspindžiai ir išplečiamas efektyvus matavimo diapazonas.
Akloji zona yra neatskiriama fizinė ultragarso jutimo technologijos savybė, o ne defektas. Suprasdami tai, inžinieriai ir operatoriai gali sukurti matavimo sistemas, kurios patikimai veiktų visame numatytame diapazone.
Jei nesate tikri, ar konkretus jutiklis tinka jūsų montavimo gyliui arba laivo geometrijai, susisiekite su mūsų technine komanda. Galime rekomenduoti jūsų konkrečioms sąlygoms tinkamą jutiklio modelį ir montavimo konfigūraciją.