Průběžné měření hladiny je nezbytné pro řízení zásob, spolehlivost procesů a provozní bezpečnost v průmyslových nádržích a silech, kde se skladuje a zpracovává široká škála kapalin a sypkých materiálů.
Princip měření doby letu (ToF) poskytuje spolehlivé řešení pro průběžné monitorování hladiny. Funguje na principu vyzařování ultrazvukových nebo radarových impulzů, které se odrážejí od povrchu média a přijímají zpět senzorem. Doba mezi odesláním a přijetím se používá k výpočtu vzdálenosti k povrchu. Pokud je známa geometrie nádrže, lze hladinu určit s vysokou přesností.
Ultrazvukové vlny jsou mechanicky generovány piezoelektrickými prvky a odrážejí se v důsledku rozdílů v hustotě mezi vzduchem a médiem. Radarové vlny jsou naopak elektromagnetické a odrážejí se na základě změn relativní dielektrické konstanty média (hodnoty stejnosměrného proudu). V závislosti na aplikaci mohou být radarové signály volně přenášeny do nádrže nebo vedeny podél sondy.
Podívejte se na video a zjistěte, jak funguje princip měření doby letu.
Výhody Micropilot a Levelflex v kostce
- Průběžné měření hladiny kapalin a sypkých látek
- Spolehlivý výkon bez ohledu na pěnu nebo turbulenci
- Bezkontaktní měření minimalizuje opotřebení a údržbu
- Vhodné pro náročná prostředí s vysokým tlakem, teplotou nebo párou
- Flexibilní možnosti instalace s radarem ve volném prostoru nebo s vedenou vlnou
Skladovací nádrže se denně plní a vypouštějí nejrůznější média. Příklady jsou pitná voda, ovocné šťávy, oleje a paliva, kyseliny, solanky nebo také pevné látky jako štěrk, plastové pelety ČI prášky. Protože tato média mohou mít zcela odlišné vlastnosti, existují různé principy měření pro jejich detekci. Například průběžné měření hladiny kapalin nebo sypkých látek metodou měření doby letu kapaliny.
Kolem roku 1910 se Alexandru Behmovi podařilo lokalizovat objekty pomocí odražených zvukových vln. Principem ultrazvukového měření je tzv. echosondace. Již v roce 1886, když Heinrich Rudolf Hertz pracoval na experimentálních důkazech elektromagnetických vln, zjistil, že rádiové vlny se odrážejí od kovových předmětů. To poskytlo základ pro měření podle mikrovlnného nebo radarového principu. Pojďme se blíže podívat na to, jak tato metoda měření funguje.
Přístroje na měření doby letu plynule detekují hladinu v nádržích a silech. Ultrazvukové nebo radarové impulzy jsou vysílány, odráženy od povrchu média a opět přijímány senzorem. Vzdálenost mezi přístrojem a povrchem produktu lze vypočítat měřením doby letu. Ultrazvukové vlny jsou mechanické vlny. Ultrazvukové pulzy jsou generovány piezoelektricky a odrážejí se od povrchu média změnou hustoty mezi vzduchem a médiem.
Doba měřená a analyzovaná přístrojem mezi odesláním a přijetím impulzu je přímým měřítkem vzdálenosti mezi membránou senzoru a povrchem média. Mikrovlny nebo radarové vlny jsou však elektromagnetické vlny. Radarové impulzy jsou generovány elektromagneticky a odrážejí se od povrchu média změnou dielektrické konstanty. Vysokofrekvenční radarové impulzy mohou být vysílány podél tyče do média nebo mohou být volně emitovány v nádrži.
Měření doby letu, zde demonstrované na příkladu volně emitovaných radarových impulzů, funguje jak v kapalinách, tak v pevných látkách. Vysílané impulzy se odrážejí od povrchu média a přístroj je detekuje. Doba letu impulzu určuje vzdálenost mezi převodníkem a povrchem pomocí známé rychlosti šíření. V případě radarových impulzů se jedná o rychlost světla.
S ohledem na výšku nádrže lze hladinu snadno vypočítat. Přístroje Endress+Hauser pro měření doby letu kapaliny měří hladinu i při vysokých tlacích a teplotách, v různých parách či v agresivních médiích, s turbulentním povrchem kapaliny nebo s pěnou na hladině kapaliny. Máme správné řešení pro každou aplikaci. Endress+Hauser.
