Un mesurador de nivell per ultrasons és un instrument de mesura sense contacte que mesura el nivell de líquid o de material de líquids o materials sòlids utilitzant el principi de reflexió ultrasònica. Té les següents característiques destacables:
1. Mesura sense contacte amb forta adaptabilitat
El sensor no entra en contacte directe amb el medi de mesura, evitant problemes com la corrosió, l'adhesió i el desgast causats pel medi. És especialment adequat per a condicions de treball dures que impliquen altes temperatures, altes pressions, substàncies corrosives (com ara solucions àcid-base), materials viscosos (com ara fangs) o materials que contenen partícules sòlides. És apte per a escenaris amb alts requisits d'higiene (com ara les indústries alimentària i farmacèutica) i no contamina els materials.
2. Ampli rang de mesura i alta flexibilitat
El rang de mesura pot ser de desenes de centímetres a desenes de metres (segons el model i les condicions de treball), cosa que pot satisfer les necessitats de mesura del nivell de líquid/material de la majoria d'escenaris industrials (com ara tancs d'emmagatzematge, calderes de reacció, piscines, sitges, etc.). El mètode d'instal·lació és flexible. Es pot instal·lar a la part superior o lateral del contenidor mitjançant un suport sense anar profundament al medi, cosa que fa que la construcció sigui convenient.
3. Velocitat de resposta ràpida i bon rendiment en temps real
Els senyals ultrasònics es propaguen a una velocitat ràpida (uns 340 m/s a l'aire) amb un cicle de mesurament curt (normalment en mil·lisegons), cosa que pot reflectir els canvis dinàmics del nivell del material en temps real. És adequat per monitoritzar fluctuacions ràpides del nivell de líquid/nivell de material (com ara en màquines d'omplir, sitges dinàmiques, etc.).
4. Funcionament senzill i baix cost de manteniment
No calen estructures mecàniques complexes i el procés de calibratge és senzill (alguns models admeten calibratge amb una sola tecla). El manteniment posterior només requereix una neteja regular de la sonda del sensor per evitar que la pols i el vapor d'aigua afectin la transmissió del senyal, cosa que resulta en uns costos de manteniment baixos. La majoria dels models estan equipats amb pantalles digitals o interfícies de comunicació (com ara 4-20 mA, RS485), que poden llegir dades directament o connectar-se al sistema de control per a una fàcil monitorització remota.
5. No es veu afectat per les propietats físiques del medi
Els resultats de la mesura no es veuen afectats per les propietats físiques del medi, com ara la densitat, la viscositat, la conductivitat i la temperatura (dins d'un cert rang, cal una compensació de temperatura). Sempre que la superfície del medi pugui reflectir eficaçment les ones ultrasòniques, es pot aconseguir una mesura estable.
6. Limitacions i precaucions
Afectat per factors ambientals:
Les ones ultrasòniques es propaguen per l'aire. Si hi ha corrents d'aire forts, pols, vapor, escuma o obstacles al recipient (com ara agitadors), pot causar una reflexió desordenada del senyal, afectant la precisió de la mesura o fins i tot provocant una fallada.
Requisits elevats per a la interfície:
La superfície del medi mesurat ha de ser relativament plana (com ara un líquid estàtic). Si es tracta d'una superfície líquida que fluctua violentament o d'una superfície solta de partícules sòlides (com ara un dipòsit de pols), es poden produir errors a causa de senyals reflectits febles.
Límit de temperatura:
Els ambients d'alta temperatura (com ara superar els 80 °C) poden causar canvis en la densitat de l'aire, cosa que afecta la velocitat de propagació de les ones sonores. Cal seleccionar models amb funcions de compensació d'alta temperatura.
Els principals avantatges dels mesuradors de nivell per ultrasons són la resistència a la manca de contacte, la corrosió, la fàcil instal·lació i manteniment i una àmplia gamma d'aplicacions. Són dispositius d'ús comú per a la mesura del nivell de líquid/material en la producció industrial. Tanmateix, a l'hora de seleccionar-los, cal parar atenció a evitar la seva sensibilitat a l'entorn (com ara pols, vapor) i a l'estat superficial del medi. Si cal, s'han d'utilitzar dispositius auxiliars (com ara guies d'ones) o models especials (com ara models a prova d'explosions i d'alta temperatura) per adaptar-se a condicions de treball complexes.
Data de publicació: 08-08-2025