Ультразвуковые системы Endress+Hauser Prosonic — точность и надежность контроля

Endress+Hauser Prosonic — семейство ультразвуковых средств для бесконтактного контроля уровня жидких и сыпучих сред, а в отдельных конфигурациях — расхода в открытых каналах. Принцип действия основан на излучении акустического импульса к поверхности продукта и регистрации отражённого сигнала. Бесконтактная схема исключает контакт сенсора с продуктом и снижает влияние износа и коррозии.

Технические характеристики

Параметры зависят от исполнения датчика и преобразователя. При выборе учитывают диапазон измерения, свойства среды, геометрию объекта, наличие пены, пыли, паров и внутренних препятствий. Типичными характеристиками являются:

• бесконтактный ультразвуковой метод измерения,
• работа с жидкостями и сыпучими материалами в пределах допуска исполнения,
• наличие зоны нечувствительности перед мембраной датчика,
• температурная компенсация времени прохождения сигнала,
• масштабирование результата по геометрическим параметрам ёмкости,
• аналоговый выход 4–20 мА в соответствующих конфигурациях,
• цифровая параметризация и диагностика в зависимости от версии,
• индикация уровня, расстояния или расчётной величины,
• настройка фильтрации и подавления паразитных отражений,
• исполнения для резервуаров, бункеров, каналов и технологических ёмкостей.

Принцип измерения и обработка сигнала

Измерительный цикл Prosonic основан на генерации импульсов и анализе эхо-сигналов. Датчик формирует волну, распространяющуюся через газовую среду над продуктом. После отражения сигнал возвращается к преобразователю. Электроника рассчитывает расстояние по задержке и компенсирует влияние температуры на скорость звука. Для устойчивой работы применяется фильтрация паразитных отражений от внутренних конструкций. К основным принципам работы относятся:

• формирование коротких ультразвуковых импульсов,
• регистрация отражения от поверхности продукта,
• вычисление расстояния по времени распространения волны,
• температурная компенсация скорости звука,
• программное подавление ложных эхо-сигналов,
• преобразование расстояния в уровень или расчётную величину.

Конструкция измерительной системы

Prosonic может включать ультразвуковой датчик и отдельный измерительный преобразователь либо выполняться как компактный прибор с объединёнными сенсором и электроникой. Чувствительная поверхность работает как излучатель и приёмник. Датчик ориентируют в сторону контролируемой поверхности, поскольку отклонение акустической оси уменьшает амплитуду полезного сигнала. При монтаже исключают попадание звукового конуса на препятствия. Для резервуаров с мешалками, трубопроводами и опорами применяется программное картирование эхо-сигналов. При работе с сыпучими материалами учитывается наклон поверхности, способный отклонять отражение. Конденсат и загрязнение также учитывают при размещении преобразователя.

Параметрирование и ввод в эксплуатацию

Настройка Prosonic выполняется через задание рабочих параметров. Вводятся расстояние от точки отсчёта до минимального уровня, рабочий диапазон, форма ёмкости или расчётная зависимость и параметры фильтрации. К ключевым операциям настройки относятся:

• задание пустого и полного диапазона,
• определение геометрической точки отсчёта,
• ввод единиц измерения,
• настройка демпфирования выходного сигнала,
• подавление фиксированных ложных отражений,
• проверка положения полезного эхо-сигнала,
• установка поведения выхода при диагностическом событии,
• сопоставление отображаемого значения с уровнем.

Области применения

Prosonic используют для измерения уровня без контакта с продуктом. Метод применим к объектам, на которых желательно исключить погружение сенсора и связанные с ним требования к химической совместимости, герметизации или механическому износу. Основными областями применения являются:

• резервуары с водой и технологическими растворами,
• накопительные и промежуточные ёмкости,
• канализационные станции и очистные сооружения,
• бункеры с гранулированными и порошкообразными материалами,
• открытые каналы и гидротехнические измерительные участки,
• технологические установки с дистанционным контролем уровня,
• системы автоматизации с передачей измерительного сигнала в АСУ ТП.

Таким образом, Endress+Hauser Prosonic представляет собой ультразвуковую измерительную платформу для бесконтактного контроля уровня и связанных технологических величин. Эффективность применения определяется корректным исполнением, соблюдением требований к монтажу и настройкой акустического тракта. Система обеспечивает устойчивое измерение при корректном учёте условий процесса. Компания «Олниса» выступает как поставщик промышленного оборудования и осуществляет поставку средств измерения Endress+Hauser Prosonic для предприятий различных отраслей. Поставка возможна как для единичных потребностей, так и для комплектования промышленных объектов.