Ultrazvučni mjerači razine za male projekte: jesu li doista vrijedni novca?

Upravitelj tvornice poslao mi je e-poštom proračunsku tablicu prošlog proljeća uspoređujući četiri ponude senzora razine za jedan spremnik za doziranje od 2000- litara. Cijene su se kretale od 80 do 950 dolara za uglavnom isti posao: recite operateru kada treba napuniti. To širenje je razlog zašto se ovo pitanje stalno pojavljuje. Negdje između jeftinog prekidača s plovkom i potpuno opremljenogradarski odašiljačsjediultrazvučni mjerač razine, a za većinu malih tenkova to je opcija za kojom ljudi najmanje žale -, ali ne uvijek.

Ovo nije članak "kupite ovo". To je pregled gdje zapravo ide trošak, gdje se ultrazvuk brzo isplati, a gdje tiho postaje pogrešan izbor iako je izgledao najjeftiniji na listu s ponudama.

Što se ovdje računa kao "mali projekt".

Pojam se olabavo spominje, pa ga vrijedi odrediti. U ovom dijelu, mali projekt znači:

Jedan spremnik ili mala grupa spremnika - voda, kemikalije za doziranje, gorivo ili procesna tekućina - općenito ispod 10-15 metara visine
Radionica, mala linija pića ili hrane, farma ili udaljena točka nadzora bez namjenskog proračuna za instrumente
Netko u timu za održavanje, a ne inženjer za upravljanje, koji obavlja instalaciju i povremeno rješava probleme

Razlog zašto je ovo važno: specifikacije napisane za spremnike u rafineriji ne prenose se čisto u cisternu za kišnicu iza skladišta. Logika kupnje je drugačija kada nema-kućnog inženjera koji bi čuvao opremu.

Kako senzor zapravo radi, jednostavnim rječnikom

Ultrazvučni odašiljač postavlja se iznad tekućine i ispaljuje zvučni impuls prema dolje. Umnožava koliko dugo jeki treba da se odbije od površine i vrati, a zatim to pretvara u udaljenost i očitanje razine. Ništa ne dodiruje tekućinu, tako da nema ničega za korodiranje, presvlačenje ili zamjenu - što je veliki dio zašto se ova tehnologija tako često pojavljuje u obradi vode, obradi hrane i rukovanju lakim kemikalijama.

Većina-jedinica opće namjene koje se prodaju za male spremnike pokriva raspon do otprilike 8-10 metara, a proizvođači nude modele s užim-kutom snopa posebno za uska plovila, zajedno s kraćim mrtvim zonama koje vraćaju korisnu visinu spremnika - značajke nekoliko dobavljača sada izrađuju posebno za-instalacije ograničene prostorom [1]. Taj je detalj važniji nego što izgleda - senzor sa širokim snopom ili dugim mrtvim pojasom može ostaviti značajan dio malog spremnika trajno nečitljivim, što nitko ne primjećuje dok se spremnik ne prelije tijekom-dopunjavanja.

What is ultrasonic level sensor?

Što zapravo plaćate

Hardver

Početne-jedinice za spremnike, bačve i kante počinju od niskih stotina dolara, s osnovnim modelima na popisu od oko 125 USD, ovisno o opsegu i vrsti izlaza [2]. Prijeđite na programibilne releje, 4-20 mA izlaza i kućišta-otporna na kemikalije poput PVDF-a ili nehrđajućeg čelika, a obično ste u rasponu od 300 do 800 USD. Verzije-otporne na eksploziju ili dalekometne verzije idu više.

Za usporedbu, be-kontaktni radar nalazi se na razini iznad po cijeni i općenito je bolji izbor za spremnike s mješalicama, unutarnjom strukturom ili aplikacijama gdje je točnost doista važna - ali košta više i potrebno mu je više vremena za pravilno podešavanje - kompaktne radarske jedinice mogu održavati točnost unutar otprilike ±2 mm na tekućinama i muljevitima, što je značajan korak u odnosu na ultrazvučne preciznosti, na odgovarajući porast cijene [3].

Montaža

Ovdje ultrazvuk obično izravno pobjeđuje za male postavke. Senzor se nalazi na vrhu spremnika - bez rezanja u stijenku posude, bez bunara za mirovanje, bez vruće-dozvole za rad za navlaženu armaturu. Tehničar za održavanje općenito može montirati i ožičiti osnovnu jedinicu za manje od sat vremena, posebno na modelima koji u potpunosti preskaču vanjski konfiguracijski softver.

Kontinuirano održavanje

Budući da je samo prednja strana sonde izložena prostoru iznad spremnika, a ne tekućini, ultrazvučni senzori zaobilaze onečišćenje i mehaničko trošenje koje na kraju ubija prekidače plovka i mjerače istiskivanja u prljavim ili viskoznim medijima. Nekoliko proizvođača industrijskih-jedinica nudi desetljeća usluge bez ikakvog planiranog održavanja pod normalnim uvjetima - neke teške-industrijske jedinice imaju ocjenu usluge preko 20-godina [4]. Za operacije bez ugovora o održavanju, to je često broj koji zapravo odlučuje o kupnji - a ne cijena naljepnice.

Integracija

Standardni analogni izlaz (4-20 mA ili 0-10V) priključuje se na gotovo svaki PLC ili osnovni kontroler bez vlasničkog softvera. To održava mali-račun za integraciju projekta niskim, budući da nitko ne mora licencirati alat za konfiguraciju ili poslati nekoga na obuku - što se može dogoditi s radarskim ili sustavima s vođenim valovima više klase.

Brza usporedba-svijeta

Mala punionica s kojom sam radio pokretala je dva prekidača plovka po spremniku - jedan za visoku, jedan za nisku - na setu od četiri spremnika za sirup. Prekidači su radili, dok nisu prestali: ljepljivi ostaci sirupa povremeno su zaglavljivali plovak, a dva puta godišnje netko je morao izvući prekidač i očistiti ga, što je značilo prvo isprazniti spremnik. Zamjena za jedan ultrazvučni odašiljač po spremniku s izlazom od 4-20 mA povezanim s postojećim PLC-om u potpunosti je eliminirala ciklus pražnjenja i čišćenja. Hardver je unaprijed koštao više nego par plovaka, ali rad ušteđen na dva gašenja godišnje isplatio je tu razliku unutar prvih dvanaest mjeseci. To je obrazac koji se uvijek iznova pojavljuje na malim projektima: dobit nije u jediničnoj cijeni, već u tome što prestajete raditi nakon toga.

Gdje je ultrazvuk očiti izbor

Čiste-do-umjereno-čiste tekućine u otvorenim ili ventiliranim spremnicima - voda, blage kemikalije za doziranje, gorivo, skladištenje kišnice
Preinake tamo gdje rezanje u postojeći spremnik nije opcija
Udaljena mjesta ili mjesta bez posade, budući da manje pokretnih dijelova znači manje razloga za vožnju tamo
Proračunom-ograničene male operacije gdje-preciznost radara jednostavno nije potrebna

Tamo gdje nedostaje - Čak i na malom poslu

Pjena, jaka para ili turbulentna površina

Mjerenje ovisi o čistom odjeku. Pjena, kondenzacija ili gusta para na licu senzora raspršuje ili apsorbira puls i proizvodi nepouzdana očitanja, a to je dobro-dokumentirana slaba točka tehnologije u spremnicima s unutarnjim preprekama ili teškom pjenom i parom [5]. Spremnici za fermentaciju i neke aplikacije za otpadne vode redovito upadaju u ovu zamku. Odašiljač hidrostatskog tlaka ili navođena radarska jedinica obično je bolja dugoročna-oklada, čak i uz mali proračun.

Unutarnje zapreke

Ljestve, mješalice, grijaće spirale i pregrade odbijaju lažne odjeke natrag do senzora. Radar s uskim-zračenjem s boljim odbijanjem prepreka često je vrijedan dodatnog troška nakon što tenk ima unutarnji hardver na putanji signala.

Strogi zahtjevi točnosti

Ultrazvučni mjerači postižu oko 0,25–0,5% točnosti punog raspona, što udobno pokriva većinu poslova skladištenja i doziranja. Ako proces treba ponovljivost na milimetarskoj-razini - precizno doziranje kemijskog omjera, na primjer - veću točnost radara - opet, otprilike ±2 mm na tekućinama i muljevitima - je opravdaniji trošak [3].

Tri pitanja prije kupnje

Je li spremnik ventiliran, s relativno mirnom površinom?Ako da, ultrazvuk ostaje u igri.
Ima li unutarnjih prepreka, teške pjene ili guste pare?Ako da, umjesto toga pogledajte radar ili hidrostatski senzor.
Trebate li točnost veću od 0,5%?Ako je tako, ušteda ultrazvučnog hardvera vjerojatno ne nadoknađuje trošak ponovne-kalibracije ili odstupanja u procesu.

Ako je vaš spremnik čist, s ventilacijom i bez unutarnjih prepreka - što opisuje većinu malih komercijalnih i lakih{1}}industrijskih postavki - ultrazvuk je vrlo vjerojatno najisplativija-opcija na stolu, kombinirajući niske troškove hardvera, minimalan rad na instalaciji i gotovo-nulto održavanje tijekom radnog vijeka.

FAQ

Je li ultrazvučni mjerač razine dovoljno precizan za mali spremnik?

Za većinu aplikacija za skladištenje, doziranje i praćenje inventara, da. Točnost od 0,25–0,5% punog raspona više je nego dovoljna za spremnike ispod 10–15 metara. To postaje ograničenje samo za procese koji zahtijevaju ponovljivost na milimetarskoj-razini, kao što je precizno doziranje.

Koliko dugo ultrazvučni senzor razine obično traje?

Industrijske-jedinice obično se procjenjuju na desetljeća neprekidnog rada bez planiranog održavanja, budući da sonda nikada ne dolazi u dodir s tekućinom. Stvarni životni vijek uvelike ovisi o uvjetima okoline - para, prašina i temperaturne promjene na prednjoj strani senzora skraćuju ga.

Mogu li se ultrazvučni senzori koristiti s korozivnim ili viskoznim tekućinama?

Često da, upravo zato što senzor ne dodiruje medij. Ograničavajući čimbenik nije sama tekućina, već ono što se događa na površini - pjena, teška para ili prskanje može ometati signal bez obzira na to koja je tekućina.

Koji je glavni razlog zašto ultrazvučni mjerač daje nepouzdana očitanja?

Gotovo uvijek jedna od tri stvari: pjena ili para na prednjoj strani senzora, unutarnja prepreka koja odražava lažni odjek ili mrtva zona koja je preduga za visinu spremnika. Provjera ova tri prije okrivljavanja senzora rješava većinu pritužbi na terenu.

Je li ultrazvuk ili radar bolji izbor za prvog-kupca s ograničenim budžetom?

Za čist spremnik s ventilacijom bez unutarnje strukture, ultrazvuk je obično isplativija početna točka-. Radar ima veću cijenu kada spremnik ima mješalice, ljestve ili druge prepreke, ili kada su zahtjevi za preciznošću neobično visoki.

Trebaju li ultrazvučni senzori razine ponovno kalibrirati nakon instalacije?

Mnogi modeli su unaprijed-kalibrirani ili se sami-konfiguriraju korištenjem funkcije prazno/puno učenje tijekom postavljanja, tako da je stalna ponovna kalibracija rijetka u stabilnim radnim uvjetima. Iznimka su spremnici s promijenjenom unutarnjom geometrijom ili dodanim preprekama.

Završne misli

Troškovna-učinkovitost malog projekta rijetko se svodi na broj u ponudi. Pokazuje se kasnije - koliko dugo traje instalacija, treba li nešto zamijeniti nakon godinu dana korištenja i hoće li se senzor uključiti u ono što već imate ili vas prisiljava na novi softver. Ultrazvučni mjerači razine obično pobjeđuju u sve tri točke za čiste spremnike s ventilacijom-bez zapreka. Također je predvidljivo gdje će izgubiti: pjena, para, unutarnji hardver ili zahtjevi za preciznošću za koje tehnologija nikada nije napravljena.

Najsigurniji način specifikacije senzora još uvijek je uskladiti ga sa stvarnim uvjetima spremnika, a ne samom cijenom. Jedinica od 150 USD koja daje loša očitanja u spremniku s pjenom nije povoljna - to je trošak koji samo još nije prikazan na fakturi.

Ako vagate opcije za određeni spremnik - dimenzije, medij, postoji li pjena ili unutarnja struktura koja treba uzeti u obzir - pošaljite pojedinosti i možemo vam pomoći suziti koji tip senzora zapravo odgovara, a ne samo onaj koji prodajemo. Obratite se našem timu za brzu preporuku i ponudu.

Kontaktirajte odmah