سطح سنج التراسونیک چیست ؟
ارتفاع سنج التراسونیک (Ultrasonic Level Sensor) یا سنسور سطح آب التراسونیک، نوعی تجهیز اندازهگیری سطح است که برای سنجش ارتفاع مایعات و جامدات در مخازن، چاهها و کانالها استفاده میشود. این تجهیزات بهصورت غیرتماسی عمل میکنند و با ارسال امواج اولتراسونیک، فاصله سنسور تا سطح سیال را محاسبه مینمایند.
در این روش، سنسور التراسونیک امواج صوتی را به سطح سیال ارسال میکند و پس از برخورد موج با سطح ماده، سیگنال بازتابی دوباره توسط سنسور دریافت میشود. دستگاه با اندازهگیری زمان رفت و برگشت موج، ارتفاع سطح سیال را محاسبه میکند.
این روش اندازهگیری به دلیل عدم تماس مستقیم با سیال، در صنایع آب و فاضلاب، غذایی، شیمیایی، نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد گستردهای دارد.
اصول عملکرد سطح سنج التراسونیک
سطح سنج التراسونیک غیر تماسی به گونه ای طراحی گردیده است تا در محیط هایی که امکان تماس مستقیم سیستم اندازه گیری با سیال و مخزن وجود ندارد؛ مورد استفاده قرار می گیرد. در این دستگاه با ارسال امواج التراسونیک به سطح محتویات داخل مخزن و برخورد با سیال به دلیل اختلاف چگالی، امواج بازتابیده می شوند و سنسور امواج بازتابیده شده را دریافت می کند. مدت زمان ارسال و دریافت این موج با فاصله سنسور و سطح ماده رابطه مستقیم دارد.
سنسورهای اولتراسونیک ارتفاع سیال را با استفاده از امواج آلتراسونیک اندازه گیری می کنند. ارتفاع سنج اولتراسونیک با استفاده از امواج صوتی منعکس شده، فاصله فرستنده (واقع در یک نقطه بالا) را تا سطح ماده فرایندی زیر آن اندازه گیری می کنند. فرکانس این امواج فراتر از محدوده شنوایی انسان (محدوده شنوایی انسان 20 تا 20000 هرتز) است و به همین دلیل به آنها اولتراسوند می گویند.
ارائه دهنده ی انواع سطح سنج
اصل کار ارتفاع سنج التراسونیک بر اساس مدت زمان رفت و برگشت امواج صوتی است. یک فرستنده امواج صوتی را به سمت سطح سیال می فرستد. این امواج صوتی با سرعت ثابتی در محیط حرکت می کنند و پس از برخورد به سطح سیال منعکس می شوند. امواج صوتی منعکس شده توسط گیرنده دریافت می شود. با اندازه گیری زمان حرکت امواج صوتی می توان فاصله سنسور تا سطح سیال را محاسبه کرد.
عملکرد سطح سنج اولتراسونیک به شرح زیر است:
- توسط سنسور اولتراسونیک پالس صوتی با فرکانس بالا به سطح سیال ارسال می شود.
- پالس صدا بوسیله سطح سیال منعکس شده و به سنسور باز می گردد.
- پردازنده زمان رفت و برگشت پالس صوتی را اندازه می گیرد.
فرمول محاسبه ارتفاع سطح سیال
d=(v×t) /2
- d = فاصله تا سطح
- v = سرعت صوت
- t = زمان رفت و برگشت موج
موارد استفاده از سنسور التراسونیک
این روش به جهت غیر تماسی بودن از گرید بهداشتی بالاتری برخوردار بوده و در صنایع غذایی، شیمیایی کاربرد وسیع تری دارد. داشتن ارتفاع مخازن، چاه ها و کانال ها در صنعت آب و فاضلاب و جلوگیری از سرزیر شدن آب مخازن و مدیریت ذخیره آب به عنوان مهم ترین وظیفه واحد کاهش آب بدون درآمد می باشد. همچنین در صنایع تولیدی، غذایی، شیمیایی، هسته ای، نفت و گاز و پتروشیمی، نظارت بر اندازهگیری سطح پر شدن مخازن مهمترین رکن در چرخه تولید محسوب میشود.
از جمله پرکاربردترین انواع این تجهیزات، سنسور التراسونیک سطح آب است که برای پایش سطح چاهها، مخازن ذخیره آب و کانالهای آبیاری استفاده میشود.
کاربردهای سطح سنج التراسونیک
ارتفاع سنج های اولتراسونیک Ultrasonic Level Measurement در صنایع مختلف استفاده می شوند. از نمونه کاربردهای این سنسور التراسونیک می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- کنترل سطح آب در مخازن، استخرها، رودخانهها و چاهها
- پایش سطح آبهای زیرزمینی و منابع آبی
- اندازهگیری حجم ذخیره در مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی
- هشدار سطح بالا/پایین برای جلوگیری از سرریز یا خشک کار کردن پمپها
- مانیتورینگ سطح در کانالهای آبیاری و تصفیهخانهها
- صنایع آب و فاضلاب: پایش سطح در حوضچههای تهنشینی، کلرزنی و مخازن ذخیره فاضلاب
- صنایع غذایی و دارویی: اندازهگیری سطح شیر، روغن، شربت و مواد دارویی در مخازن استریل (به دلیل گرید بهداشتی بالا)
- صنایع شیمیایی: پایش سطح اسیدها، بازها و حلالها در مخازن ذخیره
- صنایع نفت و گاز: اندازهگیری سطح نفت خام و مشتقات نفتی در مخازن ذخیره (در شرایط بدون بخارات شدید)
- صنایع کشاورزی: مدیریت سطح آب در استخرهای ذخیره و کانالهای انتقال
آشنایی با همه روشهای اندازهگیری سطح
سطح سنج التراسونیک یکی از روشهای محبوب و پرکاربرد اندازهگیری سطح است، اما بسته به نوع سیال، شرایط محیطی و دقت مورد نیاز، روشهای دیگری نیز وجود دارند.
اگر قصد دارید با همه روشهای صنعتی اندازهگیری سطح پر شدن مخزن آشنا شوید و مزایا و معایب هر کدام را مقایسه کنید، پیشنهاد میکنیم مقاله جامع زیر را مطالعه فرمایید:
📖 اندازهگیری سطح پر شدن مخزن: ۵ روش صنعتی + مزایا و معایب
مزایا و معایب سطح سنج آلتراسونیک
- عدم تماس سنسور با سیال داخل مخزن
- طول عمر بالای ارتفاع سنج
- بهترین گزینه از لحاظ گرید بهداشتی
- عدم خوردگی و سایش
- رنج دمایی گسترده
- دارای خروجی آنالوگ استاندارد
- توانایی اندازه گیری مخازن تا ارتفاع 20 متر
- هزینه بهره برداری کم
- دقت اندازه گیری بالا
- عدم تاثیر پذیری از از برخی ویژگی های محصول مانند ثابت دی الکتریک – چگالی
- نصب و راه اندازی آسان
- امکان سنجش ارتفاع در محیط های انفجاری
- قابلیت اندازه گیری اکثر مایعات و جامدات
محدودیت های لول متر التراسونیک
از محدودیت های مهم و اصلی ارتفاع سنج التراسونیک، محدودیت فیزیکی سرعت صوت در محیط اندازه گیری است. سرعت صوت در مایعات و جامدات به نسبت ثابت است، اما در گازها می تواند به شدت تحت تأثیر دما و فشار باشد. این می تواند منجر به خطاهای اندازه گیری شود، به ویژه در برنامه هایی که دما یا فشار محیط در حال تغییر است. از این روش اندازهگیری در محیطهای دارای غبار غلیظ (مخصوص جامدات پودری)، بخارات شدید، فوم متراکم روی سطح سیال و شرایط خلأ استفاده نمیشود.
قیمت سطح سنج التراسونیک به عواملی مانند برند، برد اندازهگیری، وجود نمایشگر و خروجی آنالوگ بستگی دارد و نمونههای ایرانی نسبت به نمونههای خارجی مقرونبهصرفهتر هستند. سطح سنج التراسونیک ایرانی توسط برندهایی مانند صاها (SAHA) تولید میشود که با گارانتی 3 ساله و خدمات پس از فروش 10 ساله عرضه میگردد.
تفاوت سطح سنج التراسونیک و سطح سنج راداری
ارتفاع سنج التراسونیک و سطح سنج راداری هر دو برای اندازهگیری غیرتماسی سطح مایعات و جامدات استفاده میشوند. تفاوت اصلی آنها در نوع موج اندازهگیری است؛ سطح سنج التراسونیک از امواج صوتی و سطح سنج راداری از امواج رادیویی استفاده میکند.
ارتفاع سنج التراسونیک به دلیل قیمت مناسب و نصب آسان، گزینهای ایدهآل برای مخازن آب، چاهها و کانالها است، در حالی که ترنسمیتر راداری در محیطهای دارای بخار، گردوغبار و شرایط صنعتی سخت، دقت و پایداری بیشتری ارائه میدهد.
| ویژگی | سطح سنج التراسونیک | سطح سنج راداری |
|---|---|---|
| نوع موج | امواج صوتی | امواج رادیویی |
| قیمت | اقتصادیتر | بالاتر |
| دقت | بالا | بسیار بالا |
| مقاومت در برابر بخار و گردوغبار | متوسط | عالی |
| نصب و راهاندازی | آسان | آسان |
| کاربرد مناسب | آب، فاضلاب، چاه و مخازن | صنایع نفت، گاز و پتروشیمی |
اطلاعات فنی سطح سنج اولتراسونیک
ترانسمیتر سطح التراسونیک SAHA برند صاها ابزار انداره گیری سطح با دقت بسیار بالا در حدود 0.3%، برای بازه ارتفاعی وسیع و خروجی آنالوگ، ابزاری با کاربردهای گسترده است. ارتفاع سنج التراسونیک در مدل های نمایشگر و بدون نمایشگر تولید می شود و امکان ارتباط با PLC را فراهم می کند. برای مشاهده مشخصات فنی سطح سنج آلتراسونیک به تب مشخصات محصول مراجعه نمایید.
آیتم های مهم در انتخاب ارتفاع سنج :
- شرایط محیطی
- رنج دمایی
- فشار کاری مخزن
- خروجی ارتفاع سنج
- رنج ارتفاع مورد اندازه گیری
انتخاب یک سطح سنج مناسب نیازمند بررسی دقیق پارامترهای فنی پروژه است. برای آشنایی کامل با همه فاکتورهای مؤثر در خرید، پیشنهاد میکنیم مقاله جامع مهمترین فاکتورها در انتخاب و خرید سطح سنج (9 نکته مهم) را مطالعه فرمایید.
راهنمای خرید و استعلام قیمت سطحسنج التراسونیک (اولتراسونیک)
قیمت سطح سنج التراسونیک به عوامل مختلفی مانند برد اندازهگیری، دقت سنسور، نوع خروجی (4 تا 20 میلیآمپر، RS485 یا Modbus)، وجود نمایشگر، درجه حفاظت IP و شرایط محیط نصب بستگی دارد. به همین دلیل امکان اعلام یک قیمت ثابت برای تمامی مدلها وجود ندارد و هر پروژه باید بر اساس شرایط فنی مورد بررسی قرار گیرد.
سطح سنجهای التراسونیک به دلیل اندازهگیری غیرتماسی، نصب آسان و هزینه نگهداری پایین، یکی از پرکاربردترین تجهیزات اندازهگیری سطح در صنایع آب و فاضلاب، کشاورزی، صنایع غذایی، شیمیایی، نفت و گاز محسوب میشوند. این تجهیزات قابلیت اندازهگیری سطح آب، فاضلاب، مواد شیمیایی، مخازن ذخیره، چاههای آب و کانالهای انتقال را با دقت بالا فراهم میکنند.
برند SAHA به عنوان تولیدکننده تجهیزات ابزار دقیق و سامانههای تلهمتری در ایران، انواع سطح سنج التراسونیک، راداری و ارتفاع سنج هیدرواستاتیک را متناسب با نیاز صنایع مختلف عرضه میکند. محصولات صاها با بهرهگیری از فناوری روز، دقت اندازهگیری بالا، نصب و راهاندازی آسان و قابلیت اتصال به PLC، RTU و سامانههای مانیتورینگ صنعتی طراحی شدهاند.
در زمان خرید سطح سنج التراسونیک لازم است مواردی مانند ارتفاع مخزن، نوع سیال، وجود بخار یا گردوغبار، دمای محیط، فشار کاری و نوع خروجی مورد نیاز بررسی شود تا مناسبترین مدل انتخاب گردد. کارشناسان فنی صاها آماده ارائه مشاوره تخصصی برای انتخاب بهترین تجهیز اندازهگیری سطح متناسب با شرایط پروژه شما هستند.
تمامی محصولات برند صاها با 3 سال گارانتی، 10 سال خدمات پس از فروش و پشتیبانی فنی عرضه میشوند. برای دریافت قیمت روز سطح سنج التراسونیک و مشاوره خرید میتوانید با کارشناسان فروش و پشتیبانی تماس بگیرید. برای دریافت کاتالوگ ارتفاع سنج التراسونیک می توانید از قسمت دانلود کاتالوگ استفاده نمایید.
بخش سوالات متداول
آیا شکل و ابعاد مخزن در عملکرد سطح سنج التراسونیک تأثیر دارد؟
بله، وجود موانع داخلی، نردبان، همزن، لولهها یا طراحی نامناسب مخزن میتواند باعث انعکاس ناخواسته امواج و کاهش دقت اندازهگیری شود.
حداقل فاصله نصب سنسور از سطح سیال چقدر است؟
هر مدل دارای ناحیه کور (Dead Zone) مشخصی است که در آن امکان اندازهگیری دقیق وجود ندارد. این مقدار بسته به مدل سنسور متفاوت است و هنگام نصب باید در نظر گرفته شود.
آیا ارتفاع سنج التراسونیک برای اندازهگیری مواد جامد نیز قابل استفاده است؟
بله، بسیاری از مدلها علاوه بر مایعات، برای اندازهگیری سطح موادی مانند پودر، گرانول، سیمان، خوراک دام و سایر مواد جامد فلهای نیز کاربرد دارند.
چه عواملی باعث کاهش دقت اندازهگیری میشوند؟
بخار غلیظ، گردوغبار زیاد، کف متراکم روی سطح سیال، تلاطم شدید سطح و تغییرات ناگهانی شرایط محیطی میتوانند بر عملکرد دستگاه تأثیر بگذارند.
