Werkingsprincipe
De ultrasone niveaumeter bestaat uit een transducer die ultrasone pulsen uitzendt en een ontvanger die de echo's detecteert die van het oppervlak van het te meten materiaal weerkaatsen. De transducer zet elektrische energie om in ultrasone energie en zendt korte pulsen van hoogfrequente geluidsgolven uit (meestal in het bereik van 20 kHz tot 200 kHz). Deze geluidsgolven reizen door de lucht of een ander medium boven het vloeibare of vaste oppervlak en worden teruggekaatst wanneer ze het oppervlak raken.
De tijd die de ultrasone puls nodig heeft om van de transducer naar het oppervlak en terug te reizen, wordt nauwkeurig gemeten. Op basis van de bekende geluidssnelheid in het medium kan de afstand tussen de transducer en het materiaaloppervlak worden berekend met de formule , waarbij de afstand is, de geluidssnelheid en de looptijd. Het niveau van het materiaal wordt vervolgens bepaald door deze afstand af te trekken van de bekende hoogte van de transducer boven de bodem van de container.
Functies
Contactloze meting: Een van de belangrijkste voordelen van ultrasone niveaumeters is dat ze geen fysiek contact met het te meten medium vereisen. Dit maakt ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder die met corrosieve, giftige of stroperige stoffen, omdat er geen risico is op verontreiniging of beschadiging van de sensor door contact met het medium.
Hoge nauwkeurigheid: Moderne ultrasone niveaumeters bieden een relatief hoge meetnauwkeurigheid, doorgaans binnen enkele millimeters of een percentage van het gemeten bereik. De nauwkeurigheid kan worden beïnvloed door factoren zoals de kwaliteit van de transducer, de eigenschappen van het medium en de installatieomstandigheden, maar met een juiste kalibratie en installatie kunnen nauwkeurige en betrouwbare niveaumetingen worden verkregen.
Breed meetbereik: Ze kunnen hoogteverschillen meten van enkele centimeters tot tientallen meters, afhankelijk van het specifieke model en de gebruikte transducer. Hierdoor zijn ze geschikt voor diverse containerformaten en opslagtankconfiguraties, van kleine laboratoriumvaten tot grote industriële opslagtanks.
Eenvoudige installatie: Ultrasone niveaumeters zijn over het algemeen eenvoudig te installeren. Ze kunnen op de boven- of zijkant van een tank of container worden gemonteerd en vereisen vaak slechts een eenvoudige beugel of flens voor bevestiging. Er is geen complexe leidingwerk of doorboring van de tankwand nodig, wat de installatietijd en -kosten verlaagt in vergelijking met sommige andere niveaumeetmethoden.
Weinig onderhoud: Omdat er geen bewegende onderdelen in contact komen met het medium, vereisen ultrasone niveaumeters relatief weinig onderhoud. Ze zijn niet onderhevig aan slijtage door mechanische wrijving en zolang de transducer schoon en onbeschadigd blijft, kunnen ze gedurende een lange periode betrouwbaar functioneren met minimale onderhoudsbehoeften.
Toepassingen
Chemische industrie: In chemische fabrieken worden ultrasone niveaumeters gebruikt om de niveaus van verschillende chemicaliën in opslagtanks, reactoren en procesvaten te meten. Ze kunnen veilig omgaan met corrosieve en gevaarlijke stoffen en leveren nauwkeurige niveau-informatie voor procescontrole, voorraadbeheer en veiligheidsmonitoring. Bijvoorbeeld, bij de productie van zwavelzuur kan het zuurniveau in de opslagtank continu worden gecontroleerd met een ultrasone niveaumeter om een juiste toevoer naar de volgende processen te garanderen en overvulling te voorkomen.
Voedings- en drankenindustrie: In deze industrie is hygiëne van het grootste belang. Ultrasone niveaumeters zijn ideaal voor het meten van vloeistofniveaus zoals water, melk, sappen en oliën in tanks en verwerkingsapparatuur. De contactloze meetmethode zorgt ervoor dat er geen besmetting van de voedingsproducten plaatsvindt en ze kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in geautomatiseerde productielijnen voor nauwkeurige niveaucontrole tijdens het vullen, mengen en opslaan. In een brouwerij kan bijvoorbeeld het bierniveau in de fermentatietanks nauwkeurig worden gecontroleerd om het fermentatieproces te beheersen en een constante productkwaliteit te garanderen.
Water- en afvalwaterzuivering: Ultrasone niveaumeters spelen een cruciale rol in waterzuiveringsinstallaties voor het meten van het waterpeil in reservoirs, bezinkingsbassins en slibbezinkingstanks. Ze kunnen ook worden gebruikt om het slibpeil in slibvergistingstanks en indiktanks te bewaken. In de afvalwaterzuivering helpen ze bij het optimaliseren van de zuiveringsprocessen door realtime niveaugegevens te leveren, waardoor een efficiënte aansturing van pomp-, doseer- en slibverwijderingsprocessen mogelijk is.
Olie- en gasindustrie: In de olie- en gassector worden ultrasone niveaumeters gebruikt voor het bewaken van tankniveaus, zowel op land als op zee. Ze kunnen nauwkeurig de niveaus van ruwe olie, geraffineerde producten en andere koolwaterstoffen in opslagtanks meten, waardoor een goed voorraadbeheer wordt gewaarborgd en lekkages worden voorkomen. Daarnaast worden ze gebruikt in pijpleidingtoepassingen om de vloeistofniveaus in scheidingstanks en andere procesvaten te bewaken, wat bijdraagt aan de algehele veiligheid en efficiëntie van olie- en gasactiviteiten.
Farmaceutische industrie: De farmaceutische productie vereist strikte controle van de ingrediëntniveaus en procesparameters. Ultrasone niveaumeters worden gebruikt om de niveaus van oplosmiddelen, reagentia en actieve farmaceutische ingrediënten in diverse vaten en tanks te meten. Hun hoge nauwkeurigheid en contactloze werking dragen bij aan het behoud van de zuiverheid en kwaliteit van de farmaceutische producten tijdens het productieproces.
Energieproductie-industrie: In energiecentrales worden ultrasone niveaumeters gebruikt om het waterpeil in ketels, condensatoren en koeltorens te meten. Deze meters leveren cruciale informatie voor het goed functioneren van de energieopwekkingsapparatuur, het garanderen van een efficiënte warmteoverdracht en het voorkomen van schade door te lage of te hoge waterstanden. In een kolencentrale is bijvoorbeeld een nauwkeurige meting van het waterpeil in de stoomketel essentieel voor een veilige en efficiënte stoomproductie.
Mijnbouw: In de mijnbouw kunnen ultrasone niveaumeters worden gebruikt om het niveau van slib in verdikkers, slibvijvers en ertsverwerkingstanks te meten. Ze helpen bij het optimaliseren van de scheidings- en ontwateringsprocessen, het verbeteren van de efficiëntie van de ertswinning en het verminderen van de milieubelasting.
Geplaatst op: 09-12-2024