Kontinuerlig nivåmätning är nödvändig för inventeringskontroll, processtillförlitlighet och driftsäkerhet i industriella tankar och silor, där många olika typer av vätskor och bulkmaterial förvaras och bearbetas.
Mätprincipen time of flight tillhandahåller en tillförlitlig lösning för kontinuerlig nivåövervakning. Den fungerar genom att avge ultraljuds- eller radarpulser som reflekteras på mediets yta och sedan tas emot igen av sensorn. Tiden det tar att skicka och ta emot används för att beräkna avståndet till ytan. Om tankens utformning är känd kan nivån räknas ut med stor noggrannhet.
Ultraljudsvågor genereras mekaniskt via piezoelektriska element och reflekterar på grund av densitetsskillnader mellan luften och mediet. Radarvågor är istället elektromagnetiska och reflekterar baserat på förändringar i mediets relativa dielektricitetskonstant (dk-värde). Beroende på applikation kan radarsignaler överföras fritt i tanken eller guidas längs med en givare.
Titta på videon och lär dig hur mätprincipen time of flight fungerar.
Fördelar med Micropilot och Levelflex i korthet
- Kontinuerlig nivåmätning för vätskor och bulkmaterial
- Tillförlitlig prestanda oberoende av skum eller virvlar
- Mätning utan kontakt minimerar slitage och underhåll
- Lämplig för krävande miljöer med högt tryck, hög temperatur eller ånga
- Flexibla installationsalternativ med fristrålande eller guidad radar
Alla möjliga medium fylls dagligen på i och töms ut ur förvaringsbehållare. T.ex. dricksvatten, fruktjuice, olja och bränsle, syror, saltlösningar och även fasta substanser som grus, plastpellets och pulver. Eftersom dessa medium har helt olika egenskaper finns det olika mätprinciper för att detektera dem. Till exempel kontinuerlig nivåmätning av vätskor eller bulkmaterial enligt time of flight-metoden.
Omkring år 1910 lyckades Alexander Behm lokalisera objekt med hjälp av reflekterade ljudvågor. Det så kallade ekoljudet är principen för ultraljudsmätning. Så tidigt som 1886 upptäckte Heinrich Rudolf Hertz att radiovågor reflekterades av metallobjekt när han arbetade med experiment med elektromagnetiska vågor. Detta lade grunden för mätning enligt mikrovågs- eller radarprincipen. Vi tar en närmare titt på hur den här mätmetoden fungerar.
Time of flight-instrument detekterar kontinuerligt nivån i tankar och silor. Ultraljuds- eller radarpulser avges, reflekteras på medieytan och tas emot igen av sensorn. Avståndet mellan instrumentet och produktens yta kan beräknas genom att mäta time of flight. Ultraljudsvågor är mekaniska vågor. Ultraljudspulser genereras piezoelektriskt och reflekteras på medieytan av densitetsändringen mellan luften och mediet.
Tidsperioden som uppmäts och analyseras av instrumenten mellan sändning och mottagande av pulsen är ett direkt mått för avståndet mellan sensormembranet och medieytan. Mikrovågor eller radarvågor är istället elektromagnetiska vågor. Radarpulserna genereras elektromagnetiskt och reflekteras på medieytan genom en ändring i dielektricitetskonstanten. Radarpulserna med hög frekvens kan ledas längs med en stav till mediet eller avges fritt i en tank.
Time of flight-mätning, som här demonstreras av ett exempel med fristrålande radarpulser, fungerar både i vätskor och fasta substanser. Pulserna som avges reflekteras från medieytan och detekteras av instrumentet. Pulsens time of flight fastställer avståndet mellan transmittern och ytan med hjälp av den kända hastighetsspridningen. När det gäller radarpulser är det ljusets hastighet.
När man tar med tankens höjd i beräkningen kan nivån enkelt räknas ut. Endress+Hausers time of flight-instrument mäter nivån även i applikationer med högt tryck och höga temperaturer, i olika ångor eller aggressiva medium, med virvlar eller skum på ytan av vätskor. Vi har rätt lösning för alla applikationer. Endress+Hauser.
