Wir haben viele Methoden, die wir für die berührungslose Füllstandsmessung verwenden können, jede mit Vorteilen und Grenzen. DieRadar- Füllstandmessung bietet zum Beispiel eine große Genauigkeit, für einen hohen Preis. Ultraschall-Füllstandssensoren kosten weniger und sind leicht zu installieren und zu verwenden, wodurch sie die beliebteste berührungslose Methode zur Füllstandsmessung machen.

Das Arbeitsprinzip des Ultraschall-Füllstandssensors

Ultraschall-Füllstandssensoren verwenden das Time-of-Flight-Messprinzip, um Level zu messen. Das Gerät sendet Schallwellen in einer Frequenz höher als die Menschen hören können, von 20 Kilohertz zu einem Gigahertz.

Diese Wellen prallen von der Oberfläche des Produktes ab und erzeugen ein Echo, das auf den Sensor zurückgeht. Dann berechnet der Sensor die Zeit, in der das Echo zurückkam, um das Level herauszufinden. Es funktioniert sowohl in Flüssigkeiten als auch Feststoffen. 

Hier erfahren Sie mehr über Ultraschall-Füllstandtransmitter: Ecometer PEcometer S und Ecometer.

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Häufige Fehler bei der Ultraschall-Füllmessung

Dieses Prinzip scheint einfach zu sein. Dennoch ist es wichtig, einige technische Aspekte zu beachten, um genaue Messungen zu erhalten.

  1. Die Lufttemperatur kann die Schallgeschwindigkeit beeinflussen und die Ultraschallmessungen stören. Je heißer die Luft, desto schneller sind die Schallwellen. So kann ein integrierter Temperatursensor Ihnen dabei helfen, diesen Effekt zu kompensieren. Der Raum zwischen Ultraschall-Füllstandssensor und Flüssigkeit muss bei einer einheitlichen Temperatur liegen, um genaue Daten zu liefern.
  2. Das Material, das Sie mit dem Ultraschall-Füllstandssensor messen wollen, muss eine bestimmte Dichte aufweisen, um Ultraschallwellen zu reflektieren. Schall bewegt sich schneller durch die Luft als durch Feststoffe und Flüssigkeiten, so dass ein signifikanter Unterschied in der Dichte zwischen Luft und Produkt in einem guten Signal resultiert.
  3. Der Ultraschall-Füllstandssensor hat eine Blockdistanz, in der er nicht richtig lesen kann, so dass Sie das in Ihren Berechnungen berücksichtigen müssen. Für weitere Informationen zur Blockdistanz, können Sie auch unseren Artikel darüber lesen.
  4. Unterschiedliche Materialien wirken sich auf Schallwellen unterschiedlich aus. Heliumatome sind zum Beispiel weniger massiv als Luftmoleküle und so bewegt sich Schall bei einer bestimmten Temperatur schneller in Helium als in Luft. Dies ist der Grund, warum, wenn Sie Helium aus einem Ballon einatmen, die Tonhöhe Ihrer Stimme dramatisch steigt.
  5. Das Profil der flüssigen Oberfläche ist ein wichtiger Bedenkpunkt. Wenn das Profil turbulent ist, entsteht Schaum. Die Messwerte werden durch Schäumen abgefälscht.
  6. Hindernisse in Tanks können mehrere und falsche Reflektionen verursachen, aber heutzutage hilft die Signalverarbeitung, diese Probleme zu ignorieren. Diese Frage kann bis zu einer gewissen Grenze vernachlässigt werden. Allerdings können Radar-Füllstandstransmitter eine Lösung für dieses Problem sein.
  7. Ultraschallmessungen werden durch die Anwesenheit von Dunst oder Dampf über der Messoberfläche beeinflusst. Dies ist, weil Dampf die Übertragung und Reflektion eines Ultraschallsignals unterbricht.
  8. Auch Vakuumanwendungen sind mit einem Ultraschall-Füllstandstransmitter nicht möglich. Ultraschallwellen können nicht durch leeren Raum reisen, sie brauchen Medium wie Gas, Flüssigkeit oder Feststoff, um zu reisen und Messungen durchzuführen!

Solange Sie diese Faktoren berücksichtigen, können Sie Ultraschall-Füllstandssensoren in vielen Branchen und Anwendungen verwenden. Lassen Sie uns auf ein paar eingehen.

Ultraschall-Füllstandssensoren Anwendungen

Ultraschall-Wasser- und Abwasser-Füllstandssensor

Die Wasser- und Abwasserindustrie begünstigt stark Ultraschall-Füllstandssensoren, da sie mit Pumpensteuerung, periodischen Durchläufen und Überwachung, Überfüllschutz und vielem mehr helfen. In der Tat sind Ultraschall-Füllsensoren zum Standard für die meisten flüssigen Füllstandsanforderungen geworden.

Wasser- und Abwasseranwendungen nutzen die Open Channel Flow Monitoring-Technik zur Messung des Durchflusses in verschiedenen Wassersystemen. Bei dieser Technik wird die Wassermenge durch Messung der Wasserhöhe mit Hilfe eines Ultraschall-Füllstandssensors bestimmt.

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Ultraschall-Flüssigkeits-Füllstandssensor für Chemikalien

In der chemischen Industrie beinhalten Ultraschall-Füllstandssensor-Anwendungen auch Füllstandsmessungen für korrosive Flüssigkeiten, Klebstoffe, Harze, Farben, Gumber und Kunststoffe. Die chemische Industrie misst oft potente Produkte, so dass Sie eine berührungslose Füllstandsmessung benötigen.

Ultraschall-Füllstandssensoren arbeiten hervorragend in Lagertanks für korrosive Materialien wie Salzsäure (HCl), Schwefelsäure (H2SO4) und Ätznatron (NaOH).

Trotzdem sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Sensormaterial chemisch kompatibel ist. Viele Ultraschall-Messgeräte kommen mit benetzten Materialien aus PVDF.

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Ultraschall- Lebensmittel-Und Getränkestandssensor

Ultraschall-Füllstandssensoren erscheinen in dieser Industrie, um Körner, Säfte, Pulver und mehr Schüttgüter in Silos zu messen. Aber hier müssen die Sensoren hygienische Anforderungen erfüllen:

      • Die benetzten Teile müssen bestimmte Materialien verwenden, die glatt und leicht zu reinigen sind. Ablagerungen können das Produkt sowie die Messwerte ruinieren
      • Der Sensor muss die Temperaturanforderung des Clean-in-place (CIP) erfüllen. Ein hygienischer Reinigungszyklus erreicht bis zu 120 ˚C, daher muss der Sensor dieser Hitze für die Dauer des Zyklus standhalten.
      • Manchmal können Produkte Staub oder Lärm erzeugen, der das Signal stört. Die Wahl eines hochsensiblen Sensors kann dieses Problem beseitigen.

Schlussfolgerung

Als berührungsloser Füllfühler ist ein Ultraschall-Füllstandssensor eine gute Wahl für Abwasser, korrosive Flüssigkeiten und mehr. Ultraschall-Füllsensoren sind einfache, kostengünstige Geräte, die genaue und zuverlässige Daten messen, ohne Ihr Produkt zu beeinträchtigen.

Außerdem gibt es einige Einschränkungen der Ultraschall-Füllstandsmessung, die durch die Entscheidung für die Radarmessung überwunden werden können.

Wenn Sie mehr über solche Technologien/Produkte erfahren möchten, you can get in touch with our engineers!

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