ارتفاع سنج آلتراسونیک
ارتفاع سنج آلتراسونیک ابزاری است که برای اندازه‌گیری سطح آب‌های جاری یا سیالات، جامدات و گازهای درون مخازن استفاده می‌شود. این حسگر در بالا یا پایین مخزن نصب می‌شود و شروع به ارسال امواج اولتراسونیک (فراتر از محدوده شنوایی انسان) می‌کند و براساس مدت زمانی که طول می‌کشد تا امواج به سطح ماده برخورد کند و به دستگاه برگردد، ارتفاع ماده محاسبه می‌گردد.
ارتفاع سنج التراسونیک می‌تواند به‌طور مداوم و دقیق کار اندازه‌گیری را انجام دهد. از این رو برای طیف وسیعی از مواد مورد استفاده قرارمی‌گیرد
ارتفاع ماده درون مخرن= سرعت صوت * نصف مدت زمان رفت و برگشت صوت
باید توجه داشت که سرعت صوت، متاثر از دما است و در دماهای مختلف، سرعت آن تغییر می‌کند. همچنین نوع محیطی که امواج از آن عبور می‌کند تا به سطح ماده برسد نیز بر سرعت آن تاثیر می‌گذارد.
موج اولتراسونیک ارسالی از دستگاه، به شکل مخروطی در فضا پخش می‌شود و از سطح هرآنچه که در مسیرش باشد، بازتاب می‌شود. پس باید در نصب سطح سنج آلتراسونیک، دقت کافی را به عمل آورد تا از برخورد امواج به دیواره مخزن و تداخل در اندازه‌گیری، جلوگیری نمود.
اکثریت قریب به اتفاق انواع ترانسمیتر آلتراسونیک، مشابه شکل شماره 1 به‌صورت بالا به پایین نصب می‌شوند. چراکه امواج ارسالی معمولا از هوا عبور می‌کنند و سرعت صوت در هوا به‌خوبی شناخته شده‌است و مشکلی در محاسبات به‌وجود نمی‌آورد. اما در شرایطی خاص، استفاده از سنسور پایین به بالا ارجح‌تر می‌باشد:
- مخازن حاوی مواد دارویی و پزشکی به دلیل حساسیت بالا. در این شرایط استفاده از سنسورهای درون مخزن، حالتی تحاجمی و غیر استریل خواهد بود.
- از آنجایی که این سنسورها برای عبور از سیالات به جای عبور از هوا، ساخته شده‌اند، می‌توان از امواج با فرکانس بالاتر استفاده کرد و دیگر نیازی به تضعیف امواج نمی‌باشد. سنسورهای بالا به پایین با امواج 40 کیلوهرتز کار می‌کنند درحالیکه برای این نوع ارتفاع سنج، تا 1 مگاهرتز نیز می‌توان استفاده نمود.
برخی از کاربردهای ارتفاع سنج آلتراسونیک
- صنعت آب و فاضلاب ( جهت کنترل و جلوگیری از سرریزشدن آب مخازن، بسیار حائز اهمیت است).
- پتروشیمی و مخازن نفتی
- شرکت‌های داروسازی
- صنایع غذایی
محاسن سطح سنج آلتراسونیک
- نصب آسان
- دقت اندازه‌گیری بالا
- قابل استفاده در مخازن تا ارتفاع 20 متر
- غیرتماسی بودن سنسور
- دارای خروجی آنالوگ
- عدم حساسیت سنسور به برخی ویزگی‌های ماده درون مخزن مانند ثابت دی‌الکتریک
معایب سنسور آلتراسونیک
در مواردی که غلظت بخار ناشی از ماده درون مخزن بالا باشد، نمی‌توان از این سنسور استفاده کرد. در واقع سرعت صوت در محیط‌های گازی، تحت تاثیر دما و فشار گاز قرار می‌گیرد درنتیجه سطح سنج اولتراسونیک نمی‌تواند به‌خوبی عمل نماید.
نکات مهم در استفاده از ارتفاع سنج آلتراسونیک
- نوع ماده‌ای که درون مخزن قرار دارد بسیار مهم است:
آیا ماده‌ای استریل است و یا خورنده و قابل اشتعال است که در این صورت، به سنسوری غیرتحاجمی نیازمند است - آیا محیط مورد بررسی، بسیار گرم یا بسیار سرد است؟ که در این صورت باید از سنسوری مقاوم به این شرایط استفاده گردد.
- ارتفاع مخزن چقدر است؟ اگر مخزن بسیار کوچک باشد، باید از سنسورهای قوی با احتمال خطای کم استفاده نمود.
ارتفاع سنج آلتراسونیک AIU375
این سنسور ارتفاع را تا 7/5متر و با دقت 2± میلیمتر اندازه‌گیري می‌کند. این ویژگی باعث رنج کاربردي زیاد و اعتمادپذیري بیشتر در اندازه‌گیري ارتفاع می شود که در بسیاري از صنایع و کاربردها حیاتی است.
در این سنسور، با استفاده از فن‌آوری WiFit، این امکان فراهم شده‌است که اطلاعات اندازه‌گیری شده به صورت بی‌سیم به سیستم‌های مدیریتی ارسال شود.
با استفاده از استاندارد ارتباطی Modbus RTU امکان انتقال داده‌های اندازه‌گیری شده توسط سنسورها فراهم می‌شود و خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر، یک استاندارد صنعتی برای انتقال داده‌ها به صورت آنالوگ می‌باشد.
با مطالعه کاتالوگ، اطلاعات بیشتری از نحوه عملکرد و کاربرد این دستگاه به‌دست خواهید آورد.