Bioplynove_stanice - EcoTechnika

Jak funguje ultrazvukový hladinoměr

Ultrazvukové hladinoměry využívají ke snímání hladin elketroakustický měnič, který vysílá řadu ultrazvukových impulsů, které se šíří k hladině média. Odražená akustická vlna je zpětně měničem přijata a následně zpracována v elektronickém modulu. Měření je v podstatě spojité bezdotykové měření hladiny kapalin (i znečištěných) kašovitých a pastovitých hmot v otevřených i uzavřených nádobách s dvouvodičovými připojením s výstupem 4 - 20 mA.

Princip měření

Snímač je bezkontaktní hladinoměr generující ultrazvukové pulsy, které jsou odraženy od hladiny kapaliny a přijaty zpět. Čas mezi vysláním a přijetím je přímo úměrný vzdálenosti mezi hladinou kapaliny a snímačem.

Výška hladiny je vypočtena mikroprocesorem, jako rozdíl mezi zadanou výškou L0 (hloubka nádrže při nulové hladině) a změřenou vzdáleností snímače od hladiny. Celý proces měření je automaticky korigován s ohledem na teplotu a automaticky nastavuje dynamiku systému. Informace o změřené výšce hladiny je převedena na proudový signál a na seriové rozhraní.

christov1

Instalace

Snímač se instaluje nad měřenou kapalinu v ose kolmé k hladině. Může být instalován do víka nádoby, nebo nad nádrž, či otevřený kanál. Žádná překážka nesmí zasahovat do dráhy ultrazvukového paprsku. Snímač by neměl být vystaven přímému slunečnímu záření, ani blízkosti jiného zdroje tepla. V místě upevnění snímače je třeba zamezit vibracím a mechanickým otřesům.

christov2

Elektrické zapojení

Vodiče musí být připojeny ke snímači, zobrazovači, nebo PC. Pokud je třeba prodloužit kabel, je možné použít svorkovnicovou skříňku s odpovídajícím krytím. Napájecí zdroj by měl mít napětí 14 ÷ 26 VDC, a měl by být schopen dodat nejméně 100 mA. Vnitřní ochrana snímače proti přepětí je 30 V.

Snímače je možné propojit přes rozhraní RS485 s PC a odečítat měřené údaje, nebo nastavovat parametry snímače.

christov3a

christov3b

Popis funkce

Během měření probíhají následující procesy:

Generování ultrazvukového pulsu, přijetí ozvěny, nastavení zesílení přijímače, měření teploty, výpočet rychlosti ultrazvukového signálu, výpočet vzdálenosti snímače od hladiny, výpočet výšky hladiny a převedení na proudový výstupní signal.

Během měření je konrolováno překročení limitních hodnot Lmax, dL, a Gain. Možné rozsahy proudového výstupu jsou 0 ÷ 20 mA, 4 ÷ 20 mA, and 0 ÷ 24 mA s možností odděleného nastavení úrovní odpovídajícím horní a dolní hranici rozsahu výšky hladiny.

Měřené hodnoty jsou posílány jednou za sekundu (asynchronně) na seriové rozhraní RS 485 (vzdálenost, zesílení, teplota, hodnota proudového výstupu atd.).

S pomocí seriového rozhraní je možné zobrazit, nebo změnit nastavené parametry. Do paměti snímače může uživatel vložit vlastní textovou informaci v délce 64 znaků.

Text: Ing. Christo Christov

Späť

Témy:

Bioplynové stanice v EcoTechnike