Μετρητές στάθμης υπερήχων για μικρά έργα: Αξίζουν πραγματικά τα χρήματα;

Ένας διευθυντής εργοστασίου μού έστειλε ένα υπολογιστικό φύλλο την περασμένη άνοιξη που συγκρίνει τιμές αισθητήρων τεσσάρων επιπέδων για ένα μεμονωμένο δοχείο δοσομέτρησης 2.000-λίτρων. Οι τιμές κυμαίνονταν από $80 έως $950 για ουσιαστικά την ίδια δουλειά: πείτε στον χειριστή πότε να ξαναγεμίσει. Αυτή η εξάπλωση είναι ο λόγος για τον οποίο αυτή η ερώτηση συνεχίζει να τίθεται. Κάπου μεταξύ του φθηνού πλωτηροδιακόπτη και του πλήρους εξοπλισμούπομπός ραντάρκάθεται τομετρητής στάθμης υπερήχων, και για τα περισσότερα μικρά τανκς είναι η επιλογή που οι άνθρωποι καταλήγουν να μετανιώνουν το λιγότερο - αλλά όχι πάντα.

Αυτό δεν είναι ένα άρθρο "αγοράστε αυτό". Είναι μια περιγραφή του πού πηγαίνει πραγματικά το κόστος, όπου ο υπερήχος πληρώνει γρήγορα για τον εαυτό του και όπου αθόρυβα γίνεται η λάθος επιλογή, παρόλο που φαινόταν το φθηνότερο στο φύλλο προσφοράς.

Τι μετράει ως "Μικρό έργο" Εδώ

Ο όρος ξετυλίγεται χαλαρά, οπότε αξίζει τον κόπο. Σε αυτό το κομμάτι, μικρό έργο σημαίνει:

Μία δεξαμενή ή ένα μικρό σύμπλεγμα δεξαμενών - νερού, χημικών δοσομέτρησης, καυσίμου ή υγρού διεργασίας - γενικά ύψους κάτω από 10–15 μέτρα
Ένα εργαστήριο, μια μικρή γραμμή ποτών ή τροφίμων, ένα αγρόκτημα ή ένα απομακρυσμένο σημείο παρακολούθησης χωρίς ειδικό προϋπολογισμό οργάνων
Κάποιος στην ομάδα συντήρησης, όχι μηχανικός ελέγχων, που κάνει την εγκατάσταση και την περιστασιακή αντιμετώπιση προβλημάτων

Ο λόγος που αυτό έχει σημασία: οι προδιαγραφές που γράφτηκαν για μια φάρμα δεξαμενών σε ένα διυλιστήριο δεν μεταφέρονται καθαρά σε μια δεξαμενή βρόχινου νερού πίσω από μια αποθήκη. Η λογική αγοράς είναι διαφορετική όταν δεν υπάρχει-εσωτερικός μηχανικός που να φροντίζει τον εξοπλισμό.

Πώς λειτουργεί πραγματικά ο αισθητήρας, με απλούς όρους

Ένας πομπός υπερήχων τοποθετείται πάνω από το υγρό και εκπέμπει έναν παλμό ήχου προς τα κάτω. Χρειάζεται πόσο χρόνο χρειάζεται η ηχώ για να αναπηδήσει από την επιφάνεια και να επανέλθει, στη συνέχεια το μετατρέπει σε απόσταση και στάθμη. Τίποτα δεν αγγίζει το υγρό, επομένως δεν υπάρχει τίποτα που να διαβρωθεί, να επικαλυφθεί ή να αντικατασταθεί το -, κάτι που είναι μεγάλο μέρος του γιατί αυτή η τεχνολογία εμφανίζεται τόσο συχνά στην επεξεργασία νερού, στην επεξεργασία τροφίμων και στο χειρισμό ελαφρών χημικών.

Οι περισσότερες-μονάδες γενικής χρήσης που πωλούνται για μικρές δεξαμενές καλύπτουν εμβέλεια έως περίπου 8–10 μέτρα και οι κατασκευαστές προσφέρουν μοντέλα στενότερης-γωνίας δέσμης ειδικά για στενά πλοία, μαζί με μικρότερες νεκρές ζώνες που ανακτούν το χρησιμοποιήσιμο ύψος δεξαμενής - διαθέτουν αρκετούς προμηθευτές που κατασκευάζουν τώρα ειδικά για εγκατάσταση-l. Αυτή η λεπτομέρεια έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι φαίνεται - ένας αισθητήρας με ευρεία δέσμη ή μεγάλη νεκρή ζώνη μπορεί να αφήσει ένα σημαντικό κομμάτι μιας μικρής δεξαμενής μόνιμα αδιάβαστο, το οποίο κανείς δεν παρατηρεί έως ότου το ρεζερβουάρ ξεχειλίσει κατά τη διάρκεια της ανύψωσης{{9}απενεργοποίησης.

What is ultrasonic level sensor?

Αυτό που στην πραγματικότητα πληρώνετε

Μηχανήματα υπολογιστών

Οι μονάδες εισόδου-για δεξαμενές, τύμπανα και κάδους ξεκινούν από τις χαμηλές εκατοντάδες δολάρια, με τα βασικά μοντέλα να αναφέρονται από περίπου 125 $ ανάλογα με το εύρος και τον τύπο εξόδου [2]. Προχωρήστε σε προγραμματιζόμενα ρελέ, έξοδο 4-20 mA και ανθεκτικά σε χημικά περιβλήματα, όπως PVDF ή ανοξείδωτο χάλυβα, και συνήθως βρίσκεστε στην περιοχή των $300–$800. Οι εκδόσεις{10}}με προστασία από εκρήξεις ή μεγάλης εμβέλειας είναι υψηλότερες.

Για σύγκριση,-ραντάρ χωρίς επαφή βρίσκεται σε μια βαθμίδα πάνω από την τιμή και είναι γενικά η καλύτερη ζήτηση για άρματα μάχης με αναδευτήρες, εσωτερική δομή ή εφαρμογές όπου η ακρίβεια είναι πραγματικά σημαντική -, αλλά κοστίζει περισσότερο και χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να συντονιστεί σωστά - οι συμπαγείς μονάδες ραντάρ μπορούν να κρατήσουν ακρίβεια περίπου ± 2 mm σε προιοντικά υγρά και . σε αντίστοιχη αύξηση της τιμής [3].

Εγκατάσταση

Αυτό είναι όπου οι υπερήχοι συνήθως κερδίζουν εντελώς για μικρές ρυθμίσεις. Ο αισθητήρας βρίσκεται στο επάνω μέρος της δεξαμενής - χωρίς κόψιμο στο τοίχωμα του αγγείου, χωρίς φρεάτιο ηρεμίας, χωρίς άδεια εργασίας για ζεστό-διαβρεγμένο εξάρτημα. Μια τεχνολογία συντήρησης μπορεί γενικά να τοποθετήσει και να συνδέσει μια βασική μονάδα σε πολύ λιγότερο από μία ώρα, ειδικά σε μοντέλα που παραλείπουν εντελώς το εξωτερικό λογισμικό διαμόρφωσης.

Συνεχής Συντήρηση

Επειδή μόνο η όψη του μορφοτροπέα εκτίθεται στο headspace της δεξαμενής και όχι στο υγρό, οι αισθητήρες υπερήχων παρακάμπτουν τη ρύπανση και τη μηχανική φθορά που τελικά σκοτώνει τους πλωτηροδιακόπτες και τους μετρητές μετατόπισης σε βρώμικα ή παχύρρευστα μέσα. Αρκετοί κατασκευαστές μονάδων βιομηχανικής-βαθμίδας εμπορεύονται δεκαετίες υπηρεσίας χωρίς ουσιαστικά καμία προγραμματισμένη συντήρηση υπό κανονικές συνθήκες. - ορισμένες βιομηχανικές μονάδες βαρέως-χρησιμοποιούν βαθμολογίες σέρβις πέραν των 20-χρόνων [4]. Για μια λειτουργία χωρίς σύμβαση συντήρησης, αυτός είναι συχνά ο αριθμός που αποφασίζει πραγματικά την αγορά - όχι η τιμή του αυτοκόλλητου.

Ολοκλήρωση

Η τυπική αναλογική έξοδος (4-20 mA ή 0-10V) συνδέεται σχεδόν σε οποιοδήποτε PLC ή βασικό ελεγκτή χωρίς αποκλειστικό λογισμικό. Αυτό διατηρεί έναν μικρό λογαριασμό-ενσωμάτωσης έργου σε χαμηλά επίπεδα, καθώς κανείς δεν χρειάζεται να αδειοδοτήσει ένα εργαλείο διαμόρφωσης ή να στείλει κάποιον για εκπαίδευση -, κάτι που μπορεί να συμβεί με συστήματα ραντάρ ή κατευθυνόμενων κυμάτων ανώτερης ποιότητας.

Μια γρήγορη πραγματική-σύγκριση του κόσμου

Μια μικρή λειτουργία εμφιάλωσης με την οποία δούλεψα ήταν η λειτουργία δύο πλωτηροδιακόπτων ανά δεξαμενή - ένας για υψηλή, ένας για χαμηλή - σε ένα σετ τεσσάρων δεξαμενών σιροπιού. Οι διακόπτες δούλευαν, έως ότου δεν το έκαναν: τα κολλώδη υπολείμματα από το σιρόπι εμπόδιζαν περιοδικά τον βραχίονα του πλωτήρα και δύο φορές το χρόνο κάποιος έπρεπε να βγάζει έναν διακόπτη και να τον καθαρίζει, πράγμα που σήμαινε να αδειάσει πρώτα τη δεξαμενή. Η εναλλαγή σε έναν μόνο πομπό υπερήχων ανά δεξαμενή με έξοδο 4-20 mA συνδεδεμένη στο υπάρχον PLC εξαλείφει εντελώς τον κύκλο αποστράγγισης και καθαρισμού. Το υλικό κόστιζε περισσότερο εκ των προτέρων από ένα ζευγάρι πλωτήρες, αλλά η εργασία που εξοικονομήθηκε με δύο τερματισμούς το χρόνο πλήρωσε αυτή τη διαφορά μέσα στους πρώτους δώδεκα μήνες. Αυτό είναι το μοτίβο που εμφανίζεται ξανά και ξανά σε μικρά έργα: η νίκη δεν είναι στην τιμή μονάδας, αλλά σε αυτό που σταματάς να χρειάζεται να κάνεις μετά.

Όπου ο υπερήχος είναι η προφανής επιλογή

Καθαρίστε-έως{1}}μέτρια-καθαρά υγρά σε ανοιχτές ή αεριζόμενες δεξαμενές - νερό, χημικά ήπιας δόσης, καύσιμα, αποθήκευση βρόχινου νερού
Μετασκευές όπου η κοπή σε υπάρχουσα δεξαμενή δεν αποτελεί επιλογή
Απομακρυσμένες ή μη επανδρωμένες τοποθεσίες, καθώς λιγότερα κινούμενα μέρη σημαίνει λιγότερους λόγους για να οδηγήσετε εκεί έξω
Προϋπολογισμός-περιορισμένες μικρές λειτουργίες όπου απλώς δεν απαιτείται ακρίβεια επιπέδου ραντάρ-

Όπου πέφτει λίγο - Ακόμη και σε μια μικρή εργασία

Αφρός, βαρύς ατμός ή μια τυρβώδης επιφάνεια

Η μέτρηση εξαρτάται από μια καθαρή ηχώ. Ο αφρός, η συμπύκνωση ή ο πυκνός ατμός στην όψη του αισθητήρα διασκορπίζει ή απορροφά τον παλμό και παράγει αναξιόπιστες μετρήσεις, και αυτό είναι ένα καλά τεκμηριωμένο αδύναμο σημείο της τεχνολογίας σε δεξαμενές με εσωτερικά εμπόδια ή βαρύ αφρό και ατμό [5]. Οι δεξαμενές ζύμωσης και ορισμένες εφαρμογές λυμάτων πέφτουν σε αυτή την παγίδα τακτικά. Ένας πομπός υδροστατικής πίεσης ή μια κατευθυνόμενη μονάδα ραντάρ είναι συνήθως το καλύτερο μακροπρόθεσμο στοίχημα εκεί, ακόμη και με περιορισμένο προϋπολογισμό.

Εσωτερικά Αποφράξεις

Οι σκάλες, οι αναδευτήρες, τα πηνία θέρμανσης και τα διαφράγματα αναπηδούν ψευδείς ηχώ πίσω στον αισθητήρα. Ένα ραντάρ στενής δέσμης-με καλύτερη απόρριψη απόφραξης συχνά αξίζει την επιπλέον δαπάνη όταν μια δεξαμενή έχει εσωτερικό υλικό στη διαδρομή σήματος.

Αυστηρές απαιτήσεις ακρίβειας

Οι μετρητές υπερήχων προσγειώνονται περίπου στο 0,25–0,5% της ακρίβειας πλήρους εύρους, η οποία καλύπτει άνετα τις περισσότερες εργασίες αποθήκευσης και δοσομέτρησης. Εάν η διαδικασία χρειάζεται επαναληψιμότητα σε χιλιοστά-επίπεδο επαναληψιμότητας - ομαδική ακριβή χημική αναλογία, για παράδειγμα, - μεγαλύτερη ακρίβεια του ραντάρ - πάλι, περίπου ±2 mm σε υγρά και πολτούς - είναι η πιο υπερασπίσιμη δαπάνη [3].

Τρεις ερωτήσεις πριν αγοράσετε

Είναι η δεξαμενή αεριζόμενη, με μια αρκετά ήρεμη επιφάνεια;Εάν ναι, ο υπερήχος παραμένει στο παιχνίδι.
Εσωτερικά εμπόδια, βαρύς αφρός ή πυκνός ατμός;Αν ναι, κοιτάξτε το ραντάρ ή έναν υδροστατικό αισθητήρα.
Χρειάζεστε ακρίβεια μεγαλύτερη από 0,5%;Εάν ναι, η εξοικονόμηση υλικού υπερήχων πιθανότατα δεν αντισταθμίζει το κόστος της εκ νέου βαθμονόμησης ή της διακύμανσης της διαδικασίας.

Εάν το ρεζερβουάρ σας είναι καθαρό, αεριζόμενο και χωρίς εσωτερικά εμπόδια - που περιγράφει τις περισσότερες μικρές εμπορικές και ελαφριές-βιομηχανικές ρυθμίσεις - ο υπερήχος είναι πολύ πιθανόν η πιο οικονομική-επιλογή στο τραπέζι, συνδυάζοντας χαμηλό κόστος υλικού, ελάχιστη εργασία εγκατάστασης και σχεδόν{{4}μηδενική διάρκεια ζωής του.

FAQ

Είναι ένας μετρητής στάθμης υπερήχων αρκετά ακριβής για μια μικρή δεξαμενή;

Για τις περισσότερες εφαρμογές αποθήκευσης, δοσομέτρησης και παρακολούθησης αποθέματος, ναι. Η ακρίβεια 0,25–0,5% της πλήρους εμβέλειας είναι υπεραρκετή για δεξαμενές κάτω των 10–15 μέτρων. Γίνεται περιορισμός μόνο για διαδικασίες που απαιτούν επαναληψιμότητα-σε επίπεδο χιλιοστού, όπως η ακριβής παρτίδα.

Πόσο διαρκεί συνήθως ένας αισθητήρας στάθμης υπερήχων;

Οι μονάδες βιομηχανικής-βαθμίδας βαθμολογούνται συνήθως για δεκαετίες συνεχούς συντήρησης χωρίς προγραμματισμένη συντήρηση, καθώς ο μορφοτροπέας δεν έρχεται ποτέ σε επαφή με το υγρό. Η πραγματική διάρκεια ζωής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες περιβάλλοντος.

Μπορούν οι αισθητήρες υπερήχων να χρησιμοποιηθούν με διαβρωτικά ή παχύρρευστα υγρά;

Συχνά, ναι, ακριβώς επειδή ο αισθητήρας δεν αγγίζει το μέσο. Ο περιοριστικός παράγοντας δεν είναι το ίδιο το υγρό, αλλά αυτό που συμβαίνει στην επιφάνεια - αφρός, βαρύς ατμός ή πιτσίλισμα μπορεί να επηρεάσει το σήμα ανεξάρτητα από το τι είναι το υγρό.

Ποιος είναι ο κύριος λόγος που ένας μετρητής υπερήχων δίνει αναξιόπιστες μετρήσεις;

Σχεδόν πάντα ένα από τα τρία πράγματα: αφρός ή ατμός στην πρόσοψη του αισθητήρα, ένα εσωτερικό εμπόδιο που αντανακλά μια ψευδή ηχώ ή μια νεκρή ζώνη που είναι πολύ μεγάλη για το ύψος της δεξαμενής. Ο έλεγχος αυτών των τριών προτού κατηγορήσετε τον αισθητήρα επιλύει τα περισσότερα παράπονα πεδίου.

Είναι ο υπερήχων ή το ραντάρ η καλύτερη επιλογή για έναν-πρώτο αγοραστή με περιορισμένο προϋπολογισμό;

Για μια καθαρή, αεριζόμενη δεξαμενή χωρίς εσωτερική δομή, οι υπερήχοι είναι συνήθως το πιο αποδοτικό σημείο εκκίνησης{0}}. Το ραντάρ κερδίζει την υψηλότερη τιμή του όταν η δεξαμενή έχει αναδευτήρες, σκάλες ή άλλα εμπόδια ή όταν οι απαιτήσεις ακρίβειας είναι ασυνήθιστα αυστηρές.

Οι αισθητήρες στάθμης υπερήχων χρειάζονται επαναβαθμονόμηση μετά την εγκατάσταση;

Πολλά μοντέλα είναι προ-βαθμονομημένα ή διαμορφώνονται από μόνοι τους- χρησιμοποιώντας μια λειτουργία άδειας/πλήρης διδασκαλίας κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, επομένως η συνεχής επαναβαθμονόμηση είναι σπάνια υπό σταθερές συνθήκες λειτουργίας. Δεξαμενές με μεταβαλλόμενη εσωτερική γεωμετρία ή πρόσθετα εμπόδια αποτελούν την εξαίρεση.

Τελικές Σκέψεις

Η αποτελεσματικότητα-κόστους σε ένα μικρό έργο σπάνια πέφτει στον αριθμό στην προσφορά. Εμφανίζεται αργότερα - για το πόσο διαρκεί η εγκατάσταση, εάν χρειάζεται αντικατάσταση μετά από ένα χρόνο χρήσης και εάν ο αισθητήρας συνδέεται σε αυτό που ήδη έχετε ή σας αναγκάζει να εισαγάγετε νέο λογισμικό. Οι μετρητές στάθμης υπερήχων τείνουν να κερδίζουν και στις τρεις μετρήσεις για καθαρές, αεριζόμενες και χωρίς εμπόδια-δεξαμενές. Το πού χάνουν είναι επίσης προβλέψιμο: αφρός, ατμός, εσωτερικός εξοπλισμός ή απαιτήσεις ακρίβειας για τις οποίες η τεχνολογία δεν κατασκευάστηκε ποτέ.

Ο ασφαλέστερος τρόπος για να προσδιορίσετε έναν αισθητήρα είναι να τον ταιριάξετε με τις πραγματικές συνθήκες του ρεζερβουάρ και όχι με την τιμή από μόνο του. Μια μονάδα $150 που δίνει κακές ενδείξεις σε μια αφρώδη δεξαμενή δεν είναι ευκαιρία - είναι ένα κόστος που απλώς δεν έχει εμφανιστεί ακόμα στο τιμολόγιο.

Εάν σταθμίζετε επιλογές για μια συγκεκριμένη δεξαμενή - διαστάσεις, μέσα, αν υπάρχει αφρός ή εσωτερική δομή για να ληφθεί υπόψη -, στείλτε τις λεπτομέρειες και μπορούμε να σας βοηθήσουμε να περιορίσετε ποιος τύπος αισθητήρα ταιριάζει πραγματικά και όχι μόνο ποιος τυχαίνει να πουλάμε. Επικοινωνήστε με την ομάδα μας για μια γρήγορη σύσταση και μια προσφορά.

Επικοινωνήστε τώρα