Jak wybrać ultradźwiękowy miernik poziomu E+H

May 11, 2025

Wybór odpowiedniego ultradźwiękowego urządzenia pomiaru poziomu Endress+Hauser (E+H) wymaga kompleksowej oceny różnych czynników, aby zapewnić niezawodne i dokładne działanie w konkretnym zastosowaniu. Oto główne kwestie i kroki wyboru:

1. Zrozumienie charakterystyki medium:

Rodzaj medium: Czy jest to ciecz (woda, ścieki, kwasy, zasady itp.), zawiesina, szlam lub materiał sypki (granulki, proszki, grudki)? Technologia ultradźwiękowa opiera się na propagacji fal dźwiękowych, a jej skuteczność może być znacząco ograniczona przez medium. Na przykład luźne proszki lub środowiska z dużą ilością piany, ciężkiej pary lub pyłu mogą poważnie osłabiać sygnał ultradźwiękowy.
Gęstość, lepkość: Chociaż ultradźwięki wpływają przede wszystkim na prędkość dźwięku w fazie gazowej nad medium, gęstość i lepkość medium mogą wpływać na jego warunki powierzchniowe, co z kolei wpływa na pomiar.
Korozyjność/ścieralność: Jeśli medium jest korozyjne lub ścierne, należy wybrać materiały sondy czujnika (np. PVDF, PTFE), które zapewniają dobrą odporność na te warunki.

2. Określenie warunków procesowych:

Temperatura: Prędkość dźwięku w powietrzu zależy od temperatury. Wysokiej jakości ultradźwiękowe mierniki poziomu zazwyczaj mają wbudowaną kompensację temperatury. Należy jednak upewnić się, że zakres temperatur pracy urządzenia obejmuje temperaturę procesu.
Ciśnienie: Pomiar ultradźwiękowy jest bezkontaktowy, więc nie jest wrażliwy na ciśnienie wewnętrzne w zbiorniku. Jednak w otwartych zbiornikach zmiany ciśnienia atmosferycznego mogą nieznacznie wpływać na dokładność (zazwyczaj pomijalnie).
Próżnia/wysokie ciśnienie: Czujniki ultradźwiękowe generalnie nie nadają się do pomiarów wewnątrz zbiorników w próżni lub pod wysokim ciśnieniem (w takich przypadkach należy rozważyć radar lub radar falowodowy).
Para, piana, pył: Stanowią one główne wyzwania dla pomiaru ultradźwiękowego. Mogą pochłaniać lub rozpraszać sygnał ultradźwiękowy, prowadząc do niestabilnych lub nieudanych pomiarów. W takich warunkach należy dać priorytet miernikom poziomu radarowego.
Mieszadła, przeszkody: Czy wewnątrz zbiornika znajdują się mieszadła, cewki, belki podporowe lub inne przeszkody? Mogą one zakłócać ścieżkę propagacji sygnału ultradźwiękowego. Należy wybrać odpowiednie miejsce montażu lub urządzenie z funkcjami wygaszania sygnału.

3. Zdefiniowanie wymagań pomiarowych:

Zakres pomiarowy (span): Jakie są maksymalne i minimalne poziomy cieczy lub materiału sypkiego, które należy zmierzyć? Ultradźwiękowe mierniki poziomu E+H mają różne możliwości zakresu (np. Prosonic FMU90 może sięgać do 45 metrów). Wybór odpowiedniego zakresu zapewnia dokładność i unika niepotrzebnych kosztów.
Dokładność pomiaru: Jaka dokładność pomiaru jest wymagana? Ultradźwiękowe mierniki poziomu mogą zazwyczaj zapewniać dokładność na poziomie milimetrów, ale może ona spadać w ekstremalnych warunkach.
Strefa martwa i bezpieczna odległość: Czujniki ultradźwiękowe wymagają pewnej ilości czasu na nadawanie i odbieranie sygnałów, tworząc „strefę martwą” w pobliżu czujnika, gdzie efektywny pomiar nie jest możliwy. Najniższy poziom cieczy musi znajdować się powyżej tej strefy martwej podczas instalacji.

4. Rozważenie warunków instalacji i środowiska:

Pozycja montażu: Czy na górze zbiornika jest wystarczająco dużo miejsca na zamontowanie czujnika? Czy czujnik można zamontować prostopadle do powierzchni medium?
Kształt zbiornika: Kształt zbiornika (np. cylindryczny, sferyczny, zbiornik poziomy, zbiornik o stożkowym dnie) może wpływać na odbicie sygnału i linearyzację. Urządzenia E+H zwykle obsługują linearyzację dla różnych kształtów zbiorników.
Wymagania dotyczące stref zagrożonych wybuchem: Jeśli urządzenie ma być zainstalowane w strefie zagrożonej wybuchem, należy wybrać model zgodny z odpowiednimi certyfikatami ochrony przeciwwybuchowej (np. ATEX, IECEx).
Stopień ochrony (IP): Czy urządzenie wymaga ochrony przed pyłem i wodą? Zazwyczaj wybierane są stopnie IP65, IP66 lub wyższe.
Zasilanie i sygnał wyjściowy: Jakiego rodzaju zasilania wymaga urządzenie (np. 24V DC, 220V AC)? Jakiego rodzaju sygnał wyjściowy jest potrzebny (np. 4-20mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
Wyświetlacz i obsługa: Czy wymagany jest lokalny wyświetlacz i obsługa za pomocą przycisków? Czy obsługuje zdalną konfigurację i diagnostykę (np. za pośrednictwem oprogramowania FieldCare)?

5. Wybór serii produktów E+H (przykład Prosonic):

Ultrasoniczne mierniki poziomu E+H należą głównie do serii Prosonic, takich jak:

Prosonic FMU90: Wydajny i elastyczny miernik poziomu typu oddzielnego, który może być używany z różnymi sondami (np. seria FDU9x). Nadaje się do pomiaru poziomu cieczy, zawiesin, szlamów i materiałów sypkich, a także może być używany do pomiaru przepływu w otwartych kanałach i sterowania pompami. Posiada różne interfejsy komunikacyjne i funkcje diagnostyczne, dzięki czemu nadaje się do złożonych zastosowań.
Prosonic FMU30 (Kompaktowy): Bardziej kompaktowa, zintegrowana konstrukcja, w której czujnik i przetwornik są zintegrowane. Jest prostszy w instalacji i bardziej opłacalny, odpowiedni do ogólnego oczyszczania wody i pomiarów poziomu w mediach użytkowych.

Zalecany proces selekcji:

Wstępna selekcja: Na podstawie rodzaju medium, zakresu pomiarowego, temperatury i ciśnienia procesu należy określić, czy technologia ultradźwiękowa jest odpowiednia. Jeśli powierzchnia medium ma dużo piany, pyłu, ciężkiej pary lub występuje próżnia/wysokie ciśnienie, często lepiej jest dać priorytet miernikom poziomu radarowego.
Zdefiniowanie podstawowych potrzeb: Jasno określ swoje specyficzne wymagania dotyczące dokładności, funkcji (takich jak sterowanie pompą, obliczanie przepływu), metod komunikacji i klasyfikacji stref zagrożonych wybuchem.
Wybór serii instrumentów: Wybierz pomiędzy serią kompaktową (np. FMU30) lub oddzielną (np. sonda FMU90 + FDU) w oparciu o złożoność aplikacji i budżet. Instrumenty typu oddzielnego oferują większą elastyczność w trudnych warunkach.
Konfiguracja szczegółowych parametrów: Zapoznaj się z instrukcją wyboru, aby skonfigurować parametry, takie jak typ sondy, zakres pomiarowy, połączenie procesowe, materiał obudowy, klasa strefy zagrożonej wybuchem, połączenie elektryczne i sygnał wyjściowy, zgodnie z wymiarami zbiornika, miejscem montażu i charakterystyką medium.
Skonsultuj się z E+H lub autoryzowanymi dystrybutorami: Endress+Hauser zapewnia profesjonalne wsparcie techniczne przedsprzedażowe. Przed podjęciem ostatecznej decyzji zdecydowanie zaleca się skontaktowanie z ich inżynierami sprzedaży lub autoryzowanymi dystrybutorami. Przekaż im szczegółowe informacje o warunkach pracy, a oni mogą zaoferować najbardziej odpowiednie rekomendacje i konkretne konfiguracje modeli w oparciu o swoją wiedzę.

Postępując zgodnie z tymi krokami, możesz systematycznie ocenić swoje potrzeby i wybrać najbardziej odpowiednie ultradźwiękowe urządzenie pomiaru poziomu E+H dla swojej aplikacji. Wybór odpowiedniego ultradźwiękowego urządzenia pomiaru poziomu Endress+Hauser (E+H) wymaga systematycznego podejścia, uwzględniającego różne czynniki, aby zapewnić optymalną wydajność w konkretnym zastosowaniu. Oto przewodnik, który pomoże Ci podjąć świadomą decyzję: