Ультразвуковые уровнемеры — это бесконтактная технология измерения уровня, которая работает аналогично радару или сонару. Пьезоэлектрический преобразователь генерирует высокочастотные звуковые волны в ультразвуковом диапазоне. Ультразвуковые частоты выше уровня звука, который слышит человек, обычно от 40 до 200 кГц для уровнемера. Пьезоэлектрический преобразователь также генерирует электрический сигнал при приеме ультразвука, поэтому один и тот же пьезоэлектрический кристалл и создает, и принимает ультразвуковые волны.
Ультразвуковые датчики уровня излучают высокочастотные звуковые импульсы из основания преобразователя. Каждый импульс проходит через воздух, отражается от поверхности жидкости, а затем эхо возвращается обратно к датчику, где и принимается. Датчик измеряет временной интервал от передачи импульса до получения эха и переводит это время в расстояние или уровень жидкости, основываясь на скорости звука.
Скорость звука изменяется из-за изменения температуры воздуха. Все ультразвуковые уровнемеры Dwyer Instruments, Inc. Ультразвуковые уровнемеры включают встроенный датчик температуры для компенсации изменений скорости звука в зависимости от температуры воздуха.
Ультразвуковой импульс от преобразователя распространяется в конической форме по мере удаления от датчика. Это называется углом луча и обычно составляет от 8 до 12 градусов. Ширина луча — это ширина зоны обнаружения, в которую попадает и от которой отражается звуковой импульс. Если на пути импульса до того, как он достигнет поверхности жидкости, имеются препятствия или преграды, могут возникнуть ложные эхо-сигналы, что приведет к неправильным показаниям.
Ультразвуковые датчики уровня используют передовое программное обеспечение, создающее эффективную измерительную поверхность или луч шириной не более 3″ в диаметре, простирающийся от кончика датчика вниз, что делает лестницы, трубы и другие препятствия в резервуаре непроблематичными.
Подразделение Mercoid® компании Dwyer Instruments, Inc. предлагает несколько серий ультразвуковых преобразователей уровня с различными характеристиками, подходящими для разных областей применения, в том числе: ULT, ULSL, ULSM и ULSS.