Ультразвук — это колебания с частотой находящейся за пределами слышимости человека. Под ультразвуком обычно понимают колебания с частотой выше 20 кГц. На самом деле, применение ультразвуковых колебания в различных устройствах довольно молодо, по сравнению с тем, когда стало известно о существовании таких колебаний. Использования ультразвука очень распространено и применяется во многих устройствах: узи, дальномер, эхолот, резка металла и др. Этот список можно продолжать очень долго, потому что он применяется во многих физических и технологических методах.Также ему нашлось применение и при измерениях уровня жидкости в емкости.
Принцип действия уровнемера основан на измерении времени прохождения волной расстояния от датчика и до уровня жидкости. Именно на границе жидкость-газ или газ-сыпучие материалы происходит отражение волны. Для излучения колебаний и приема их применяется, как правило, одни датчик. Расстояние рассчитывается довольно просто, достаточно умножить время прохождения колебания на скорость распространения колебаний в среде. Чаще всего средой распространения ультразвукового импульса является воздух. Скорость распространения колебаний в воздухе равна 331 м/с. Однако нужно учитывать, что это скорость при 0 градусов Цельсия, а при повышении температуры следует учитывать поправку в 0.17% на каждый градус. Именно с этой целью в готовое устройство встраивают температурные датчики.
На самом деле измерением уровня жидкости не ограничивается применение уровнемеров. Их можно использовать для определения различных характеристик: уровня, плотности, объема, массы жидкости.
Как правило современные ультразвуковые уровнемеры обладают следующими характеристиками:
- бесконтактное измерение уровня;
- температурная компенсация за счет встроенного температурного датчика;
Выпускаются мобильные и стационарные уровнемеры. Мобильные — предназначены для оперативного контроля уровня в различных резервуарах. Стационарные используются для постоянного контроля и учета характеристик.
Применяются ультразвуковые уровнемеры для выявления хищений или недолива различных веществ. Так как используется бесконтактный метод измерения, то можно определять уровень различных нефтепродуктов и ядовитых жидкостей, кислот, щелочей и других агрессивных сред. Также можно использовать для определения типа жидкости в закрытом резервуаре.
Применять датчики уровня с успехом можно в домашних условиях при сооружении автономного водоснабжения. В этом случае устанавливается резервуар для накопления воды и датчик уровня, если уровень воды опускается ниже заданного, то включается наполнение бака, а если уровень превышает заданный, то наполнение прекращается.
В продаже можно встретить уровнемеры фирм: ANALIQ, Vegason, Siemens, EchoTREK.
