Измерение уровня. Буйковые, поплавковые, емкостные, радиолокационные, ультразвуковые, гидростатические, вибрационные уровнемеры

Ультразвуковые уровнемеры
Ультразвуковые уровнемеры имеют много преимуществ перед другими видами – они обладают хорошей точностью измерения, не меняют своих характеристик при использовании и имеют низкую стоимость.
В акустических (ультразвуковых), уровнемерах используется явление отражения ультразвуковых колебаний от плоскости раздела сред жидкость-газ.
Действие уровнемеров этого типа основано на измерении времени прохождения импульса ультразвука от излучателя до поверхности жидкости и обратно. Ультразвуковые бесконтактные уровнемеры осуществляют зондирование рабочей зоны волнами ультразвука, т.е. волнами давления с частотой свыше 20 кГц. Расстояние до границы раздела двух сред вычисляется по формуле:

 ,

где  – скорость ультразвуковых волн в данной среде,  – время между началом излучения и приходом отраженного сигнала, определяемое электронным блоком уровнемера.

• 
  Распространен вариант установки ультразвукового датчика в верхней части емкости. При этом сигнал проходит через воздушную среду, отражаясь от границы с твердой (жидкой) средой. Уровнемер в этом случае называется акустическим. Существует, также, вариант установки датчика в дно емкости.
  
• 
  Сигнал в этом случае отражается от границы с менее плотной средой. Такой датчик называется – ультразвуковым уровнемером.
  
• 
  Уровнемер акустический предназначен для бесконтактного автоматического дистанционного измерения уровня жидких сред, в том числе
  
• 
  взрывоопасных, агрессивных, вязких, неоднородных, выпадающих в осадок, а также сыпучих материалов
  
• 
  с диаметром гранул и кусков от 5 до 300 мм, при температуре контролируемой среды от минус 30 ºС до плюс 250 ºС и давлении – до 4 МПа, сред с самыми различными физическими свойствами, за исключением сильнопарящих, сильно пенящихся жидкостей и мелкодисперсных и пористых гранулированных сыпучих продуктов.
  
• 
  Диапазон работы ультразвуковых уровнемеров – до 25 м.
  
• 
  Для получения точных результатов измерения жидкость должна быть равномерной по составу и иметь одинаковую температуру.
  

Основные достоинства ультразвуковых уровнемеров:

• 
  бесконтактный;
  
• 
  применим для загрязнённых жидкостей;
  
• 
  реализация метода не предъявляет высоких требований к износостойкости и прочности оборудования;
  
• 
  независимость от плотности контролируемой среды.
  

Недостатки:

• 
  большое расхождение конуса излучения;
  
• 
  отражения от нестационарных препятствий (например, мешалок) могут вызвать ошибки измерения;
  
• 
  звуковой сигнал не может распространяться в вакууме;
  
• 
  на показания оказывают влияние: температура, влажность, давление, турбулентность, пена, пар, изменение концентрации жидкости, газовые смеси.