• Anasayfa
• Güncel Haberler
  • Şirket Haberleri
  • Fuar,Kongre Haberleri
  • Video
• Ürünler
  • Test Kontrol Cihazları
  • Saha Cihazları
  • Otomasyon ve Yazılımlar
  • Kontrol Üniteleri
  • Koruma ve kumanda
  • Bağlantı Elemanları
  • Elektrik Çevrimi
  • Elektronik Malzemeler
  • Bilgi İşlem Ürünleri
• Uygulamalar
• Teknik Bilgiler
• Roportaj
• World Automation News

Ultrasonik Seviye Ölçüm Teknolojisi
Gökhan Civelek, Proses Enstrümantasyonu ve Analiz Sistemleri Satış ve Pazarlama Sorumlusu-Siemens

Ultrasonik ölçüm prensibi ses hızını temel alır. Siemens ultrasonik transducer içindeki piezo elektrik kristali tetikleyerek elektrik sinyali ile 20.000 Hz üzerinde ses dalgası üretir ve hedefe doğru yayar. Bu aşamadan sonra transducer sensör olarak çalışmaya başlar ve kendi yarattığı sesin yansıyan eko sinyalini hisseder. Transmitter ünitesi ise yaratılan sinyal ile ölçülen süre bilgilerini analiz ederek, üretilen sinyalin, ölçülen zaman biriminde yansıyacağı mesafeyi hesaplar ve seviye bilgisi üretir. Mesafe = (Ses hızı x süre) / 2 ile hesaplanabilir. Özet ile üretilen ses sinyali ile yansıyan eko arasında ölçülebilen bir süre vardır. Ses hızı sabit bilinen olduğundan, bu süre mesafe bilgisi ile doğrudan orantılıdır.

Ultrasonik ölçüm prensibi, katı, sıvı ve bulk prosesleri için uygulanabilir. Ancak çoğu endüstriyel uygulamalarda ultrasonik sinyalleri bozucu dış sinyaller mevcuttur. Ölçüm alanındaki engeller, elektriksel gürültüler hatalı bilginin transmitter ünitesinde üretilmesine sebep olabilir. Siemens’in emsalsiz patentli sinyal işleme teknolojisi “Sonic Intelegence” teknolojisi bozucu ekoları ve sinyaller ile ölçüm yüzeyinden yansıyan sinyali başarılı bir şekilde ayırabilmektedir.

Ultrasonik eko sinyali işlenmesinde bir diğer önemli hata kaynağı olabilecek husus ise sıcaklık kompanzasyonudur. Tüm Siemens ultasonik transducerler dahili sıcaklık sensörüne sahiptir. Bu sayede ± 6mm veya 0.15% hata değerlerine ulaşarak yüksek doğruluklar elde etmek mümkündür.

Ultrasonik teknoloji ile yüksek doğruluk ve en az yanılgı performanslarını elde edebilmek için sensör seçiminde aşağıdaki hususların mümkün olabildiğince göz önünde bulundurulması gerekmektedir.

Beam Angle: Ultrasonik ses sinyalinin transducerden yayılım açısıdır. Ses sinyali transducerden ölçüm yüzeyine ulaşır iken bu açı ile yayılarak gider ve beam angle içinde kalan hacimsel alanı tarar.

Dolayısı ile söz konusu beam angle hacimsel alanı mümkün olduğunca engelsiz olmalı ve tank yanal yüzeyleri bu alan içerisinde olmamalıdır. Aksi halde hatalı ultrasonik ekolar elde edilebilir.

Tozlu ortamlar da ultrasonik teknoloji için tercih edilen çalışma ortamları değildir. Tozlu ortamlar tıpkı yukarıda beam angle içinde kalan engeller gibi hatalı eko sinyalleri üretebilirler. Elbette bu durum “Sonic Intelegence” ile mümkün olan azami oranda temizlenmektedir. Buhar altındaki ortamlar ise ultrasonik sensör üzerinde yoğuşmaya sebep olarak ultrason dalgalarının yayılımına engel olabilmektedir.

Ultrasonik prensipli ölçüm metodu için basınç, sınırlayıcı bir parametredir. Ultrasonik prensibin ortam basıncında uygulanması temeldir.

Ancak buna rağmen Siemens ultrasonik transducerler (XPS-10 ve XPS-15) 8 bar basınç altında performans verebilmektedir.

Kimi ürünlerde sensör ve transmitter birleşik tek bir ünite iken (Siemens “Pointek ULS200”, “The probe” veya “Sitrans Probe LU”) Kimi cihazlarda ise transducer (Siemens transducerler “SHT”, “XRS”, “XPS”, “XCT” ve “XLT”) ve transmitter (“Multiranger” serisi, “Hydroranger” serisi “LU” serisi ve OCM III), üniteleri ayrı üniteler halinde olabilir.

Tümleşik tip üniteler, 5 metre mesafeye kadar seviye switchi olarak kullanılarak, örneğin max ve min seviye sinyallerini temassız olarak tek bir cihazdan (Pointek ULS200) üzerinde bulunan iki tuş ile ayarlayarak, elde etmek mümkündür. Pompa uygulaması için çalıştır, durdur sinyali veya alarm sinyalleri temin edilebilir.

Yada 12 metreye kadar sürekli ölçüm bilgisi 4-20 mA Analog sinyal ile veya Profibus PA iletişim ile elde edilebilir (“Sitrans Probe LU”).

Tümleşik cihazların 5 metreye kadar 4-20 mA analog çıkışın yanı sıra röle çıkışı ile alarm sinyali üreten tipleri (“The Probe”) mevcuttur. Tümleşik cihazlarda tranducer ve transmitter ünitesi ile gösterge ünitesi de tümleşik haldedir.

Oysa Transducer ve transmitter ünitesi ayrık (Seperate) tiplerde gösterge transmitter ünitesi üzerindedir. Ayrık ünitelerde kullanılan ulrasonik transducerler ile 40 metre (“XPS-40”) mesafeye kadar uzun mesafeler ölçülebilir, ya da 145 dereceye kadar yüksek sıcaklık altında çalışabilirler (“XCT-8”, “XCT-12”).

Ayrık ünitelerin transmitterlerinden kompakt ünitelerden temin edilebilen sürekli ölçüm bilgisi Analog, Profibus PA sinyallerinin yanı sıra; Profibus DP, Modbus, DeviceNet, SmartLinx iletişim imkanı verebilir, ya da alarm rölesi sayısı 20 röleye kadar yükseltilebilir.

Ultrasonik sistemler Ex-Proof ortamlarda kullanılmak üzere ATEX sertifikalı veya denizcilik uygulamalarında kullanılmak üzere Lloyd sertifikalı olarak temin edilebilir.

HABER ARA

ANKET

Tüm Anketler