เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิกในการวัดระดับของเหลวหรือของแข็งในภาชนะหรือถัง

หลักการทำงาน

เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกประกอบด้วยตัวแปลงสัญญาณที่ปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก และตัวรับสัญญาณที่ตรวจจับเสียงสะท้อนจากพื้นผิวของวัสดุที่กำลังวัด ตัวแปลงสัญญาณจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานอัลตราโซนิกและส่งคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นช่วงสั้นๆ (โดยปกติอยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 200 kHz) คลื่นเสียงเหล่านี้เดินทางผ่านอากาศหรือตัวกลางอื่นๆ เหนือพื้นผิวของเหลวหรือของแข็ง และสะท้อนกลับเมื่อกระทบกับพื้นผิว
เวลาที่ใช้ในการเดินทางจากหัวแปลงสัญญาณไปยังพื้นผิวและกลับมานั้นถูกวัดอย่างแม่นยำ โดยอาศัยความเร็วเสียงที่ทราบในตัวกลาง สามารถคำนวณระยะห่างระหว่างหัวแปลงสัญญาณกับพื้นผิววัสดุได้โดยใช้สูตร โดยที่ คือระยะทาง คือความเร็วเสียง และ คือเวลาในการเดินทาง จากนั้นจึงกำหนดระดับของวัสดุโดยการลบระยะทางนี้ออกจากความสูงที่ทราบของหัวแปลงสัญญาณเหนือพื้นภาชนะ
คุณสมบัติ

การวัดแบบไม่สัมผัส: ข้อดีที่สำคัญอย่างหนึ่งของเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคคือ ไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับตัวกลางที่วัด ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการใช้งานกับสารกัดกร่อน สารพิษ หรือสารที่มีความหนืดสูง เนื่องจากไม่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนหรือความเสียหายต่อเซ็นเซอร์เนื่องจากการสัมผัสกับตัวกลาง
ความแม่นยำสูง: เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคสมัยใหม่สามารถให้ความแม่นยำในการวัดค่อนข้างสูง โดยทั่วไปจะมีความคลาดเคลื่อนเพียงไม่กี่มิลลิเมตรหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วงที่วัดได้ ความแม่นยำอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น คุณภาพของตัวแปลงสัญญาณ คุณลักษณะของตัวกลาง และสภาพการติดตั้ง แต่ด้วยการสอบเทียบและการติดตั้งที่เหมาะสม จะสามารถวัดระดับได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้
ช่วงการวัดกว้าง: สามารถวัดระดับได้ในระยะตั้งแต่ไม่กี่เซนติเมตรจนถึงหลายสิบเมตร ขึ้นอยู่กับรุ่นและหัววัดที่ใช้ ทำให้สามารถใช้งานได้กับภาชนะและถังเก็บที่มีขนาดและรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่ภาชนะขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการไปจนถึงถังเก็บขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรม
ติดตั้งง่าย: เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคโดยทั่วไปติดตั้งง่าย สามารถติดตั้งที่ด้านบนหรือด้านข้างของถังหรือภาชนะ และมักต้องการเพียงแค่ขายึดหรือหน้าแปลนแบบง่ายๆ ในการยึด ไม่จำเป็นต้องใช้ท่อที่ซับซ้อนหรือการเจาะผนังถัง ซึ่งช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเมื่อเทียบกับวิธีการวัดระดับอื่นๆ
การบำรุงรักษาต่ำ: เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่สัมผัสกับตัวกลาง เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคจึงต้องการการบำรุงรักษาค่อนข้างต่ำ ไม่เกิดการสึกหรอเนื่องจากแรงเสียดทานทางกล และตราบใดที่ตัวแปลงสัญญาณยังคงสะอาดและไม่เสียหาย ก็สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นระยะเวลานานโดยต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
แอปพลิเคชัน

อุตสาหกรรมเคมี: ในโรงงานเคมี เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคใช้ในการวัดระดับสารเคมีต่างๆ ในถังเก็บ ถังปฏิกรณ์ และภาชนะบรรจุในกระบวนการผลิต สามารถจัดการกับสารกัดกร่อนและสารอันตรายได้อย่างปลอดภัย ให้ข้อมูลระดับที่แม่นยำสำหรับการควบคุมกระบวนการ การจัดการสินค้าคงคลัง และการตรวจสอบความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ในการผลิตกรดซัลฟิวริก สามารถตรวจสอบระดับกรดในถังเก็บได้อย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิค เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายกรดไปยังกระบวนการปลายทางอย่างเหมาะสมและป้องกันการเติมมากเกินไป
อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ในอุตสาหกรรมนี้ สุขอนามัยมีความสำคัญอย่างยิ่ง เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดระดับของเหลว เช่น น้ำ นม น้ำผลไม้ และน้ำมัน ในถังและอุปกรณ์แปรรูป วิธีการวัดแบบไม่สัมผัสช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์อาหาร และสามารถบูรณาการเข้ากับสายการผลิตอัตโนมัติได้อย่างง่ายดายเพื่อการควบคุมระดับที่แม่นยำในระหว่างกระบวนการบรรจุ การผสม และการจัดเก็บ ตัวอย่างเช่น ในโรงเบียร์ สามารถตรวจสอบระดับเบียร์ในถังหมักได้อย่างแม่นยำเพื่อควบคุมกระบวนการหมักและรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ
การบำบัดน้ำและน้ำเสีย: เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคมีบทบาทสำคัญในโรงบำบัดน้ำสำหรับการวัดระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำ ถังตกตะกอน และถังพักน้ำ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตรวจสอบระดับตะกอนในถังย่อยสลายตะกอนและถังทำให้เข้มข้นได้อีกด้วย ในการบำบัดน้ำเสีย เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกระบวนการบำบัดโดยการให้ข้อมูลระดับแบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถควบคุมการสูบน้ำ การเติมสารเคมี และการกำจัดตะกอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: ในภาคอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคใช้สำหรับการตรวจสอบระดับในถังเก็บทั้งบนบกและในทะเล สามารถวัดระดับน้ำมันดิบ ผลิตภัณฑ์กลั่น และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ในถังเก็บได้อย่างแม่นยำ ช่วยให้การจัดการสินค้าคงคลังเป็นไปอย่างเหมาะสมและป้องกันการรั่วไหล นอกจากนี้ยังใช้ในงานท่อส่งเพื่อตรวจสอบระดับของเหลวในถังแยกและภาชนะกระบวนการอื่นๆ ซึ่งมีส่วนช่วยให้การดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพโดยรวม
อุตสาหกรรมยา: การผลิตยาจำเป็นต้องมีการควบคุมระดับส่วนผสมและพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเข้มงวด เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคใช้ในการวัดระดับของตัวทำละลาย สารเคมี และสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมในภาชนะและถังต่างๆ ความแม่นยำสูงและการทำงานแบบไม่สัมผัสช่วยรักษาความบริสุทธิ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ยาในระหว่างกระบวนการผลิต
อุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้า: ในโรงไฟฟ้า เครื่องวัดระดับน้ำแบบอัลตราโซนิคถูกนำมาใช้เพื่อวัดระดับน้ำในหม้อไอน้ำ คอนเดนเซอร์ และหอระบายความร้อน ข้อมูลที่ได้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบำรุงรักษาการทำงานที่เหมาะสมของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า การถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ และการป้องกันความเสียหายเนื่องจากระดับน้ำต่ำหรือสูงเกินไป ตัวอย่างเช่น ในโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน การวัดระดับน้ำในถังหม้อไอน้ำอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตไอน้ำที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
อุตสาหกรรมเหมืองแร่: ในการดำเนินงานเหมืองแร่ เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิคสามารถใช้ในการวัดระดับของสารละลายในถังตกตะกอน บ่อเก็บกากแร่ และถังแปรรูปแร่ ช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแยกและระบายน้ำ ปรับปรุงประสิทธิภาพการกู้คืนแร่ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม