Funcionamiento del transmisor de nivel ultrasónico

Descubre cómo funciona el fascinante transmisor de nivel ultrasónico y cómo esta innovadora tecnología puede revolucionar tus procesos industriales. Acompáñanos en este artículo y sumérgete en el apasionante mundo de la medición de nivel, donde los ultrasonidos son la clave para obtener resultados precisos y confiables. ¡Prepárate para conocer todos los secretos de este imprescindible dispositivo!

El transmisor de nivel ultrasónico también funciona como un transmisor de nivel tipo radar. El transmisor de nivel ultrasónico tiene su montaje en la parte superior del tanque. Envía ondas de sonido dentro del tanque o recipiente. El transmisor mide el tiempo de retardo entre la señal de eco transmitida y recibida. Luego, el transmisor calcula la distancia a la superficie del líquido usando la fórmula.

Funcionamiento del transmisor de nivel ultrasónico

La siguiente imagen muestra un transmisor de nivel ultrasónico montado en la parte superior del tanque


Funcionamiento del transmisor de nivel ultrasónico

El transmisor de nivel ultrasónico está montado en una brida que tiene una parte roscada. Existe un área extendida porque el montaje del transmisor está en una brida. Por lo tanto, algunas de las áreas quedan fuera de su rango de medición. En otras palabras, cierta distancia es la distancia de bloqueo.

La distancia de bloqueo le dice al transmisor que no considere las ondas que regresan de esa región. El rango de medición real comienza por debajo de la distancia de bloqueo. Aunque la distancia de bloqueo es parte del rango, el verdadero rango de medición no cuenta la distancia de bloqueo como una variable. La siguiente figura muestra la distancia de bloqueo, la distancia real y el nivel del líquido.


Funcionamiento del transmisor de nivel ultrasónico

El transmisor de nivel ultrasónico envía ondas ultrasónicas al tanque. Un transductor piezoeléctrico crea ondas ultrasónicas. Tan pronto como las olas alcanzan la parte superior del nivel, se reflejan de nuevo. El sensor piezoeléctrico recibe y detecta las ondas reflejadas. Ahora, el rango total ya está configurado en el transmisor.

Entonces, al usar la fórmula distancia = (velocidad X tiempo), el transmisor de nivel ultrasónico calcula la distancia. (NOTA: la distancia recorrida por las ondas es el doble, es decir, para ir y volver al transmisor. Por lo tanto, el transmisor de nivel ultrasónico hace los cálculos en consecuencia)

Ahora, como se ve en la figura anterior,

Alcance = Distancia + Nivel

Por eso, Nivel = Alcance – Distancia.

Cosas a tener en cuenta al usar un transmisor de nivel ultrasónico

  1. Como las ondas ultrasónicas son un tipo de ondas mecánicas o simplemente ondas de sonido solamente. Requieren un medio para viajar. Por lo tanto, no podemos usar ondas ultrasónicas en servicios de vacío. Porque las ondas mecánicas o sonoras requieren un medio para viajar y el vacío no lo es.
  2. La temperatura puede afectar la lectura. Porque a medida que cambia la temperatura, la velocidad de las ondas ultrasónicas también cambia. Por lo tanto, para condiciones de cambios de temperatura frecuentes, no preferimos los transmisores de nivel ultrasónicos. Además, un transmisor ultrasónico tiene un mecanismo de lectura de temperatura incorporado. Este mecanismo compensa el efecto del cambio de temperatura en la velocidad de la onda.
  3. La densidad del material que queremos medir también es muy importante. Debe haber una diferencia mínima de densidad entre el aire y el material para que las ondas ultrasónicas puedan diferenciarse. Si hay menos distancia de densidad entre el aire y el material, entonces el transmisor de nivel ultrasónico siempre capturará el fondo y mostrará una lectura de 0%.
  4. Un factor importante para los transmisores de nivel ultrasónicos es la distancia de bloqueo. Siempre tenga en cuenta la distancia de bloqueo al instalar el transmisor de nivel ultrasónico. Cada transmisor de nivel ultrasónico tiene un valor mínimo definido de distancia de bloqueo. Por debajo de ese valor mínimo, no debemos fijar la distancia de bloqueo.
  5. El transmisor de nivel ultrasónico no funciona correctamente con espumas y materiales turbulentos. Por lo tanto, asegúrese de que se cumplan ambas condiciones antes de seleccionar e instalar un transmisor de nivel ultrasónico. Las espumas crean una capa por encima del nivel real y pueden causar problemas en casi todos los transmisores de nivel sin contacto. En el caso de material turbulento, el nivel continúa fluctuando y, por lo tanto, la lectura también continúa fluctuando. Puede aumentar la amortiguación si la turbulencia es alta. Pero en aplicaciones de procesos críticos, no se recomienda aumentar la amortiguación.

Más puntos sobre el uso del transmisor de nivel ultrasónico

  1. El vapor o vapor en el tanque a menudo afecta las lecturas que obtenemos del transmisor de nivel ultrasónico. Por lo tanto, evite usar un transmisor de nivel ultrasónico para servicios que tengan vapor o vapor. Esto se debe a que el vapor genera gotas de condensación en el sensor del transmisor ultrasónico. El transmisor ultrasónico muestra valores incorrectos cuando hay gotas en el sensor.
  2. Los transmisores ultrasónicos de la serie Rosemount 3100 tienen una opción de LOST ECHO. Lost Echo ocurre cuando el transmisor de nivel ultrasónico no recibe el eco de vuelta. El motivo puede ser un nivel demasiado bajo por debajo del rango seleccionado o un problema en el sensor ultrasónico. Para condiciones de pérdida de eco, hay 3 tipos de salida disponibles. Cuando el transmisor emite una señal de eco perdida, en la pantalla local aparece LE. El tiempo de eco perdido es configurable por el usuario. Podemos cambiar el tiempo que espera el transmisor de nivel ultrasónico antes de dar un error de eco perdido.
    • Salida alta: El transmisor de nivel ultrasónico comenzará a enviar 21 mA hasta que persista el eco perdido.
    • Mantener salida: el transmisor de nivel ultrasónico comenzará a enviar el último valor hasta que persista el eco perdido
    • Salida baja: El transmisor de nivel ultrasónico comenzará a enviar 3,6 mA hasta que persista el eco perdido.
  3. El material del sensor del transmisor de nivel ultrasónico es material PVDF. Por lo que no debemos utilizarlo en servicios de alta temperatura (por encima de los 60 grados centígrados). Esto puede dañar el sensor del transmisor ultrasónico.

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