Ultrazvučni senzori razine naširoko se koriste u bunarima, spremnicima, rijekama i industrijskim posudama za bes{0}}kontaktno mjerenje razine tekućine-bez održavanja. Međutim, jedno ograničenje koje bi svaki inženjer i krajnji korisnik trebao razumjeti prije postavljanja je slijepa zona - područje blizu prednje strane senzora gdje mjerenje jednostavno nije moguće.
Što je slijepa zona?
Slijepa zona (koja se naziva i udaljenost zatamnjenja ili mrtva zona blizu-polja) je minimalna udaljenost ispod licaultrazvučni senzorunutar koje senzor ne može pouzdano otkriti ciljanu površinu.
Kada ultrazvučni senzor ispaljuje puls, sonda intenzivno vibrira kratko - obično nekoliko stotina mikrosekundi. Za to vrijeme sonda ne može istovremeno djelovati kao prijamnik. Svaki odjek koji se vrati na senzor dok još "zvoni" bit će maskiran odaslanim pulsom i proći će neotkriven.
Jednostavnim rječnikom rečeno: ako se površina tekućine digne u slijepu zonu, senzor gubi sposobnost mjerenja - može prikazati pogrešku, zamrznuti se na posljednjem očitanju ili prijaviti lažnu maksimalnu razinu.
Kako slijepa zona utječe na mjerenje razine tekućine
1. Gubitak mjerenja pri visokim razinama punjenja
Ovo je najčešća praktična posljedica. Kako se razina tekućine u spremniku ili bušotini diže prema senzoru, dolazi do točke u kojoj površina tekućine ulazi u slijepu zonu. U tom trenutku senzor više ne može detektirati jeku i mjerenje postaje nevažeće. U spremniku to znači da sustav gubi vidljivost upravo kada je spremnik gotovo pun - kritičan trenutak za sprječavanje prelijevanja.
2. Lažna očitanja ili izlazne pogreške
Kada je površina unutar slijepe zone, različiti senzori ponašaju se drugačije. Neki ispisuju zadnje važeće očitanje, drugi ispisuju maksimalnu ili minimalnu zadanu vrijednost, a treći označavaju hardversku pogrešku. Bez razumijevanja slijepe zone, operateri mogu zamijeniti ove izlaze za podatke stvarne razine i donijeti netočne odluke.
3. Smanjeni korisni raspon mjerenja
Ukupni raspon senzora ultrazvučnog senzora obično je određen od prednje strane senzora do njegove najveće udaljenosti detekcije. Međutim, efektivni ili upotrebljivi raspon počinje tek na kraju slijepe zone. Senzor s dometom od 5 m i slijepom zonom od 0,3 m daje samo 4,7 m stvarnog mjerenja. U plitkim posudama ili bunarima ograničene dubine ovo smanjenje može biti značajno.
4. Utjecaj u brzo{1}}promjenjivim uvjetima razine
U primjenama u kojima razina tekućine brzo raste - kao što je tijekom jake kiše u sustavu odvodnje ili brzog punjenja procesnog spremnika - površina može proći kroz slijepu zonu prije nego što se aktivira upozorenje. Sustavi koji se oslanjaju na-upozorenja visoke razine moraju to uzeti u obzir postavljanjem pragova upozorenja znatno ispod granice slijepe zone.
Kako izbjeći ili minimizirati probleme slijepe zone
1. Odaberite senzor s kraćom slijepom zonom
Najizravnije rješenje je odabrati senzor dizajniran s malom slijepom zonom. Za vrlo plitke posude ili primjene gdje se tekućina redovito približava senzoru, razmotrite senzore sa slijepom zonom manjom od 0,1 m ili istražite alternative koje nemaju slijepih područja.
2. Postavite senzor na odgovarajuću visinu
Tijekom instalacije, senzor treba postaviti tako da je očekivana maksimalna razina tekućine.
3. Koristite bunar za smirivanje ili cijev za navođenje u turbulentnim uvjetima
U otvorenim kanalima, rijekama ili prozračnim spremnicima, površinske turbulencije mogu proizvesti raspršene odjeke i pojačati efektivnu slijepu zonu. Instaliranje senzora iznad bunara - vertikalne cijevi koja prigušuje površinske valove - poboljšava kvalitetu odjeka i približava upotrebljivi raspon mjerenja licu senzora.
4. Uzmite u obzir orijentaciju senzora i kut snopa
Ultrazvučna zraka koju emitira senzor nije savršeno uska zraka - nego se širi u obliku stošca. U uskim spremnicima ili bunarima, zraka se može reflektirati od unutarnje stijenke, a ne od površine tekućine, osobito blizu dna. Osiguravanje da kut snopa odgovara promjeru posude i da je senzor postavljen okomito i središnje, smanjuje lažne refleksije i proširuje djelotvorni raspon mjerenja.
Slijepa zona je inherentna fizička karakteristika ultrazvučne senzorske tehnologije, a ne nedostatak. Razumijevanje toga omogućuje inženjerima i operaterima da dizajniraju mjerne sustave koji rade pouzdano u cijelom predviđenom rasponu.
Ako niste sigurni odgovara li određeni senzor vašoj dubini ugradnje ili geometriji posude, obratite se našem tehničkom timu. Možemo preporučiti odgovarajući model senzora i konfiguraciju za montažu za vaše specifične uvjete.