Ultrazvočni merilniki nivoja za majhne projekte: Ali so res vredni svojega denarja?

Vodja tovarne mi je lansko pomlad po e-pošti poslal preglednico, v kateri je primerjal ponudbe štirih nivojskih senzorjev za en sam 2000-litrski dozirni rezervoar. Cene so se gibale od 80 do 950 dolarjev za skoraj enako delo: povejte operaterju, kdaj naj napolni. To širjenje je razlog, zakaj se to vprašanje kar naprej pojavlja. Nekje med poceni plovnim stikalom in polno opremljenimradarski oddajniksediultrazvočni merilnik nivojain za večino majhnih rezervoarjev je to možnost, ki jo ljudje najmanj obžalujejo -, vendar ne vedno.

To ni članek "kupi to". To je pregled, kam dejansko gre strošek, kje se ultrazvok hitro povrne in kje tiho postane napačna izbira, čeprav je bil na listu s ponudbami videti najcenejši.

Kaj tukaj šteje za "majhen projekt".

Izraz se ohlapno uporablja, zato ga je vredno določiti. V tem delu majhen projekt pomeni:

En rezervoar ali majhna skupina rezervoarjev - voda, dozirne kemikalije, gorivo ali procesna tekočina - na splošno pod 10–15 metrov
Delavnica, majhna linija pijač ali hrane, kmetija ali oddaljena nadzorna točka brez namenskega proračuna za instrumente
Nekdo v skupini za vzdrževanje, ne inženir za krmiljenje, izvaja namestitev in občasno odpravlja težave

Razlog, zakaj je to pomembno: specifikacije, napisane za rezervoarsko polje v rafineriji, se ne prenesejo čisto v cisterno za deževnico za skladiščem. Logika nakupa je drugačna, če ni-hišnega inženirja, ki bi varoval opremo.

Kako senzor dejansko deluje, preprosto povedano

Ultrazvočni oddajnik se namesti nad tekočino in sproži zvočni impulz navzdol. Pomnoži s tem, koliko časa traja, da se odmev odbije od površine in se vrne, nato pa to pretvori v odčitek razdalje in nivoja. Nič se ne dotika tekočine, zato ni ničesar, kar bi lahko korodiralo, prevleklo ali zamenjalo -, kar je v veliki meri razlog, zakaj se ta tehnologija tako pogosto pojavlja pri čiščenju vode, predelavi hrane in ravnanju z lažjimi kemikalijami.

Večina-enot za splošne namene, ki se prodajajo za majhne rezervoarje, pokriva razdalje do približno 8–10 metrov, proizvajalci pa ponujajo modele z ožjim-kotom snopa posebej za tesne ladje, skupaj s krajšimi mrtvimi pasovi, ki povrnejo uporabno višino rezervoarja - več dobaviteljev zdaj izdeluje posebej za-prostorsko omejene namestitve [1]. Ta podrobnost je pomembnejša, kot je videti - senzor s širokim snopom ali dolgim mrtvim pasom lahko pusti pomemben kos majhnega rezervoarja trajno neberljiv, česar nihče ne opazi, dokler se rezervoar ne prelije med-točenjem.

What is ultrasonic level sensor?

Kaj pravzaprav plačujete

Strojna oprema

Začetne-enote za rezervoarje, sode in zabojnike se začnejo pri nekaj sto dolarjih, osnovni modeli pa so na seznamu od približno 125 USD, odvisno od obsega in vrste izhoda [2]. Če se odločite za programabilne releje, 4-20 mA izhod in ohišja,-odporna na kemikalije, kot je PVDF ali nerjaveče jeklo, boste običajno v razponu od 300 do 800 USD. Protieksplozijsko{10}}različice ali različice dolgega dosega so višje.

Za primerjavo, brez{0}}kontaktni radar je cenovno raven višji in je na splošno boljši za rezervoarje z mešalniki, notranjo strukturo ali aplikacije, kjer je natančnost res pomembna - vendar stane več in traja dlje, da se pravilno nastavi - kompaktne radarske enote lahko ohranjajo natančnost v približno ±2 mm pri tekočinah in goščah, kar je pomemben korak naprej od ultrazvoka glede natančnosti pri ustrezna stopnja višje cene [3].

Namestitev

Tu ultrazvok običajno popolnoma zmaga pri majhnih nastavitvah. Senzor je nameščen na vrhu rezervoarja - brez vrezovanja v steno posode, brez umirjevalnega vodnjaka, brez vročega{2}}dovoljenja za delo z mokrim priključkom. Tehnik za vzdrževanje lahko na splošno osnovno enoto namesti in poveže v precej manj kot eni uri, zlasti pri modelih, ki v celoti preskočijo zunanjo konfiguracijsko programsko opremo.

Tekoče vzdrževanje

Ker je samo sprednja stran pretvornika izpostavljena zgornjemu prostoru posode, ne pa tudi tekočina, ultrazvočni senzorji preprečijo umazanijo in mehansko obrabo, ki sčasoma uniči plovna stikala in merilne izmere v umazanih ali viskoznih medijih. Več proizvajalcev industrijskih-enot trži desetletja storitev brez načrtovanega vzdrževanja v običajnih pogojih - nekatere težke-industrijske enote imajo ocene storitev čez 20-letno oznako [4]. Pri operaciji brez vzdrževalne pogodbe je to pogosto tisto število, ki dejansko odloča o nakupu – ne cena nalepke.

Integracija

Standardni analogni izhod (4-20 mA ali 0-10V) se priključi na skoraj vsak PLC ali osnovni krmilnik brez lastniške programske opreme. Zaradi tega je majhen-račun za integracijo projekta nizek, saj nikomur ni treba licencirati konfiguracijskega orodja ali poslati nekoga na usposabljanje -, kar se lahko zgodi pri vrhunskih radarjih ali sistemih z vodenimi valovi.

Hitra primerjava-resničnega sveta

Majhna polnilnica, s katero sem delal, je uporabljala dve plovni stikali na rezervoar - eno za visoko, eno za nizko - na nizu štirih rezervoarjev za sirup. Stikala so delovala, dokler niso več delovala: lepljivi ostanki sirupa so občasno zagozdili plovno roko in dvakrat na leto je moral nekdo izvleči stikalo in ga očistiti, kar je pomenilo, da je treba najprej izprazniti rezervoar. Zamenjava z enim ultrazvočnim oddajnikom na rezervoar z izhodom 4–20 mA, povezanim z obstoječim PLC-jem, je v celoti odpravila cikel praznjenja in čiščenja. Strojna oprema je vnaprej stala več kot par plovcev, vendar je delo, prihranjeno pri dveh zaustavitvah na leto, povrnilo to razliko v prvih dvanajstih mesecih. To je vzorec, ki se vedno znova pojavlja pri majhnih projektih: zmaga ni v ceni na enoto, temveč v tem, kaj vam potem ni več treba početi.

Ultrazvok je očitna izbira

Čiste-do-zmerno{2}}čiste tekočine v odprtih ali prezračevanih rezervoarjih - voda, blage kemikalije za doziranje, gorivo, shranjevanje deževnice
Nadgradnja, kjer vrezovanje v obstoječi rezervoar ni možnost
Oddaljena mesta ali mesta brez posadke, saj manj gibljivih delov pomeni manj razlogov za vožnjo tja
Proračunsko-omejene majhne operacije, pri katerih-natančnost radarskega nivoja preprosto ni potrebna

Kjer zmanjka - Tudi pri majhnem delu

Pena, težka para ali turbulentna površina

Meritev je odvisna od čistega odmeva. Pena, kondenzacija ali gosta para na sprednji strani senzorja razpršijo ali absorbirajo impulz in povzročijo nezanesljive odčitke, kar je dobro-dokumentirana šibka točka tehnologije v rezervoarjih z notranjimi ovirami ali močno peno in hlapi [5]. V to past se redno ujamejo fermentacijski rezervoarji in nekatere naprave za čiščenje odpadne vode. Oddajnik hidrostatičnega tlaka ali vodena radarska enota je običajno bolj-dolgoročna stava, tudi pri majhnem proračunu.

Notranje ovire

Lestve, mešala, grelne tuljave in lopute odbijajo lažne odmeve nazaj na senzor. Radar z ozkim-žarkom z boljšim zavračanjem ovir je pogosto vreden dodatnega denarja, ko ima tank notranjo strojno opremo na poti signala.

Stroge zahteve glede natančnosti

Ultrazvočni merilniki dosegajo približno 0,25–0,5 % natančnosti celotnega obsega, kar udobno pokriva večino opravil pri shranjevanju in doziranju. Če proces potrebuje milimetrsko-ponovljivost na ravni - natančno doziranje kemijskega razmerja, na primer - radarsko večjo natančnost - spet, je približno ±2 mm na tekočinah in goščah - bolj upravičena poraba [3].

Tri vprašanja pred nakupom

Ali je rezervoar prezračen, s primerno mirno površino?Če da, ultrazvok ostane v igri.
Kakšne notranje ovire, močna pena ali gosta para?Če da, raje poglejte radar ali hidrostatični senzor.
Ali potrebujete večjo natančnost od 0,5 %?Če je odgovor pritrdilen, prihranki ultrazvočne strojne opreme verjetno ne bodo nadomestili stroškov ponovnega-umerjanja ali variance postopka v nadaljevanju.

Če je vaš rezervoar čist, prezračen in brez notranjih ovir -, kar opisuje večino majhnih komercialnih in lahkih{1}}industrijskih naprav -, je ultrazvok verjetno najbolj stroškovno-učinkovita možnost na mizi, ki združuje nizke stroške strojne opreme, minimalno delo pri namestitvi in skoraj-nič vzdrževanja v življenjski dobi.

pogosta vprašanja

Ali je ultrazvočni merilnik nivoja dovolj natančen za majhen rezervoar?

Za večino aplikacij za shranjevanje, doziranje in sledenje zalog, da. Natančnost 0,25–0,5 % celotnega obsega je več kot zadostna za rezervoarje pod 10–15 metrov. Omejitev postane samo za postopke, ki zahtevajo ponovljivost na milimetrski-nivoji, kot je natančno doziranje.

Kako dolgo običajno zdrži ultrazvočni senzor nivoja?

Industrijske-enote so običajno ocenjene za desetletja neprekinjenega delovanja brez načrtovanega vzdrževanja, saj pretvornik nikoli ne pride v stik s tekočino. Dejanska življenjska doba je močno odvisna od okoljskih pogojev - hlapi, prah in temperaturna nihanja na sprednji strani senzorja jo skrajšajo.

Ali je mogoče ultrazvočne senzorje uporabljati s korozivnimi ali viskoznimi tekočinami?

Pogosto ja, ravno zato, ker se senzor ne dotika medija. Omejitveni dejavnik ni sama tekočina, ampak dogajanje na površini - pena, težka para ali brizganje lahko moti signal ne glede na to, kakšna je tekočina.

Kaj je glavni razlog, da ultrazvočni merilnik daje nezanesljive odčitke?

Skoraj vedno ena od treh stvari: pena ali para na sprednji strani senzorja, notranja ovira, ki odseva lažni odmev, ali mrtvi pas, ki je predolg za višino rezervoarja. Preverjanje teh treh, preden obtožimo senzor, reši večino pritožb na terenu.

Ali je ultrazvok ali radar boljša izbira za-prvega kupca z omejenim proračunom?

Za čisto, prezračevano posodo brez notranje strukture je ultrazvok običajno stroškovno-učinkovitejše izhodišče. Radar zasluži višjo ceno, ko ima rezervoar mešala, lestve ali druge ovire ali ko so zahteve glede natančnosti nenavadno stroge.

Ali je treba ultrazvočne senzorje nivoja po namestitvi ponovno umeriti?

Številni modeli so pred-umerjeni ali se samo-konfigurirajo z uporabo funkcije praznega/polnega učenja med nastavitvijo, zato je tekoče ponovno umerjanje redko v stabilnih pogojih delovanja. Rezervoarji s spreminjajočo se notranjo geometrijo ali dodanimi ovirami so izjema.

Končne misli

Stroškovna-učinkovitost majhnega projekta se redko zmanjša na številko v ponudbi. Pozneje - se pokaže, koliko časa traja namestitev, ali je treba kaj zamenjati po enem letu uporabe in ali se senzor priključi na tisto, kar že imate, ali vas prisili v novo programsko opremo. Ultrazvočni merilniki nivoja ponavadi zmagajo v vseh treh točkah za čiste, prezračevane rezervoarje-brez ovir. Kje bodo izgubili, je tudi predvidljivo: pena, para, notranja strojna oprema ali zahteve po natančnosti, za katere tehnologija ni bila nikoli izdelana.

Najvarnejši način specifikacije senzorja je še vedno, da ga uskladite z dejanskimi pogoji rezervoarja, ne pa s ceno samo po sebi. Enota v vrednosti 150 USD, ki daje slabe odčitke v penastem rezervoarju, ni ugodna - to je strošek, ki preprosto še ni prikazan na računu.

Če tehtate možnosti za določeno posodo -, dimenzije, medij, ali je treba upoštevati peno ali notranjo strukturo -, pošljite podrobnosti in pomagali vam bomo zožiti izbiro tipa senzorja, ki dejansko ustreza, ne le tistega, ki ga bomo slučajno prodali. Stopite v stik z našo ekipo za hitro priporočilo in ponudbo.

Kontaktirajte zdaj