超音波液面計の原理と応用
ビュー: 8 著者: サイト編集者 公開時間: 2023-06-28 起源: サイト
超音波液面計の原理と応用
超音波液面計は、タンク、容器、パイプ、リザーバ、またはコンテナ内の液体の高さまたは体積を測定するために使用される非接触レベル測定装置です。超音波を使用してセンサーと液体表面の間の距離を検出し、ユーザーが媒体に直接接触することなく液体レベルを監視できるようにします。
超音波液面レベル計は非接触であるため、産業オートメーション、水処理、化学処理、石油貯蔵、食品および飲料の製造、環境モニタリング、および信頼性の高いレベル測定が必要とされるその他の用途で広く使用されています。
超音波液体レベル計はどのように機能しますか?
超音波液面計の動作原理は飛行時間測定に基づいています。センサーは液体表面に向けて超音波パルスを放射します。音波が表面に到達すると、エコーとして反射されてセンサーに戻ります。
超音波の送信と受信の時間差を測定することで、センサーから液面までの距離を計算します。標準的な大気条件下では、空気中の音速は約 340 m/s ですが、温度、湿度、環境条件によって変化する可能性があります。
一般的なタンクの用途では、液体レベルはタンクの全高から測定距離を引くことによって計算されます。タンクの形状がわかっている場合、システムはレベル値に基づいて液体の体積を推定することもできます。
基本的な測定プロセスの
| ステップ |
プロセスの |
目的 |
| 1 |
センサーは超音波パルスを発します。 |
液体表面に向けて音波を送ります。 |
| 2 |
音波は液面に到達します。 |
液面の位置を検出します。 |
| 3 |
エコーはセンサーに戻ります。 |
距離計算用の信号を提供します。 |
| 4 |
デバイスは距離とレベルを計算します。 |
液面または体積値を出力します。 |
超音波液面計のメリット
超音波液面計の主な利点の 1 つは、非接触測定です。センサーは液体に触れる必要がないため、汚染、腐食、機械的摩耗の軽減に役立ちます。このため、接触式機器では測定が難しい多くの液体に適しています。
超音波レベル測定は、設置が便利で、性能が安定し、メンテナンスの手間がかかりません。可動部品がないため、デバイスは適切に設置され、調整されていれば、多くの産業環境で確実に動作します。
もう一つの利点は柔軟性です。超音波液面計は、さまざまな業界のタンク、リザーバー、チャネル、コンテナに使用できます。継続的なレベル監視をサポートし、自動化制御の改善に役立ちます。
超音波レベル測定の一般的な用途
超音波液面計は、液面を正確かつ安全に監視する必要がある多くの分野で使用されています。工業生産では、タンク、トラフ、パイプ、プロセス容器などによく使用されます。
| 業界の |
代表的なアプリケーション |
| 水処理 |
給水タンク、廃水タンク、貯水池および開水路。 |
| 化学工業 |
化学薬品の貯蔵タンク、反応器、腐食性液体の容器。 |
| 石油および燃料の保管 |
石油タンク、燃料タンク、プロセス貯蔵容器。 |
| 食べ物と飲み物 |
液体原料タンク、飲料タンク、処理容器。 |
| 環境モニタリング |
川の水位、貯水、排水、監視システム。 |
測定精度に影響を与える要因
超音波液面計は信頼性がありますが、その精度は設置条件やプロセス条件によって影響を受ける可能性があります。温度変化は音速に影響を与える可能性があるため、多くのデバイスは測定精度を向上させるために温度補償を使用しています。
泡、蒸気、粉塵、強い撹拌、液面の凹凸、タンク内の障害物もエコーの品質に影響を与える可能性があります。このため、センサーは液面までの経路を確保した適切な位置に設置する必要があります。
ユーザーはセンサーのブラインドゾーンも考慮する必要があります。不感帯とは、正確な測定が不可能な可能性があるセンサー付近の短い距離です。安定したレベル監視には、正しい設置高さと範囲の選択が重要です。
超音波液面計の選び方
適切な超音波液面計を選択するには、タンクの高さ、測定範囲、液体の種類、温度、圧力、表面状態、必要な精度、出力信号、設置環境を考慮する必要があります。
腐食性の液体や過酷な環境では、材料の適合性と保護レベルが特に重要です。オートメーション システムの場合、ユーザーはデバイスが 4 ~ 20 mA、RS485、またはその他の制御信号などの必要な出力をサポートしているかどうかも確認する必要があります。
Manorshi 超音波レベル測定ソリューション
マノーシ電子株式会社は超音波センサーの専門メーカーとして、長年にわたって超音波センサー技術を開発してきました。同社は、産業オートメーション、液体レベル監視および関連アプリケーション向けの超音波レベル測定製品およびセンサー ソリューションを提供しています。
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