Jste zde

Novinka - Ultrazvukový hladinoměr ULM-70 s OLED displejem a HART

Antonín Vojáček, 6. Únor 2010 - 15:48

Od českého výrobce DINEL je nejnověji v nabídce další ultrazvukový snímač s označením ULM-70. Ten byl primárně navržen pro kontinuální měření výška hladiny a sypkých materiálů až do 20 m s přesností 1 až 2,5 mm. Zajímavostí je integrovaný OLED displej pro zobrazení aktuální výšky hladiny i pro nastavení parametrů. Dálkové řízení a digitální přenos umožňuje protokol HART.

Absolutní novinkou na české trhu průmyslových snímačů je nový ultrazvukový hladinoměr pro kontinuální měření výšky hladiny s označením ULM-70 ze zlínského vývojového centra společnosti DINEL. Ve skutečnosti jde o čtyři snímače pokrývající měřící rozsah 1,5 až 20 m v případě kapaliny (do 10 m v případě sypkých materiálů), které dokáží měřit s rozlišením lepším 1 mm do výšky 6 m, 2 mm do výšky 10 m a 2,5 mm v rozsahu do 20 m. To vše s přesností lepší než 0,15 % z celkového rozsahu, tedy v případě verze do 2 m s přesností lepší než 3 mm. Výstupem snímačů je analogový signál v podobě proudové smyčky 4-20 mA s podporou i digitální proudové sériové komunikace HART (pozn. popis HART najdete v článku HART - Digitální komunikace po proudové smyčce). Dosud nezvyklé v průmyslu je použití informačního OLED displeje zajímavě integrovaného v hlavici snímače, který zobrazuje aktuální naměřenou hodnotu i provozní informace a data o nastavení.

Dle prvních hrubých informací od výrobce je konstrukce v zásadě docela běžná, tedy kompaktní provedení ultrazvukového elektroakustického měniče v podobě celoplastové zářiče PVDF, elektronického modulu pro inteligentní vyhodnocení přijatých signálů, převodníku a zobrazovacího modulu. To vše je uloženo v pouzdru z hliníkové slitiny.

Funkce snímače

Základní pracovní režim je následující: Hladinoměr vysílá pomocí elektroakustického měniče řadu ultrazvukových impulsů, které se šíří směrem k hladině a odražená akustická vlna je zpětně měničem přijata a následně zpracována v měřicím modulu. Zde blok inteligentního vyhodnocení provede odfiltrování rušivých signálů, porovnání vyčištěného přijatého signálu s mapou falešných odrazů (např. od míchadel, žebříků, výztuh, apod.) a následný výběr žádoucího odrazu (echa). Na základě doby šíření jednotlivých pulsů k hladině a zpět a na základě měřené teploty v nádrži se vypočte aktuální vzdálenost k povrchu hladiny. Dle výšky hladiny je pak nastaven výstup hladinoměru a měřený údaj je zobrazen na displeji.

Možnosti použití

Díky bezdotykovému principu snímání jsou snímače ULM-70 vhodné pro kontinuální měření výšky hladiny:

  • kapalin
  • odpadních vod a kalů
  • suspenzí, lepidel, pryskyřic v nejrůznějších otevřených i uzavřených nádobách
  • pro měření v jímkách, kanálech nebo žlabech
  • pro měření sypkých materiálů s malým obsahem prachových částic
  • granuláty, štěrk, písek v zásobnících, silech, násypkách, atd.

Hladinoměr se obvykle instaluje do horního víka nádrže (nádoby) pomocí upevňovací matice nebo příruby. V případě instalace v otevřeném kanále (jímce, žlabu apod.) se snímač umisťuje na konzolu co nejblíže k očekávané maximální hladině a však mimo mrtvou zónu hladinoměru, která je 0,15 až 0,5 m (dle měřícího rozsahu).

Ovládání

Ovládání je velmi snadné. V případě ručního nastavení se využívá 3 tlačítek umístěných na zobrazovacím modulu, kterými jsou dostupné všechny položky nastavení v menu hladinoměru. Dále by také mělo být možné dálkové ovládání a nastavení pomocí datové komunikace HART z nadřazeného systému.

Jak již bylo zmíněno v úvodu, právě zobrazovací část je velmi zajímavá. Ta totiž obsahuje stále ještě neobvyklý OLED displej, se kterým se doposud můžeme setkat hlavně u nejnovějších mobilních telefonů či různých MP3 přehrávačů. Jeho výhodou je přímé generování světla, podobně jako třeba elektroluminiscenční displeje a tedy nevyužívá podsvícení. Díky využívání generování světla na principu LED je k tomu ještě velmi energeticky úsporný a i velmi dobře čitelný za všech světelných podmínek. Proto má jistě našlápnuto k vytlačení segmentových LED displejů, které se stále ještě v průmyslu využívají. Navíc moderní OLED displeje nemají ani problém s barvami a ani se zobrazováním fotografií či videa.

Základní technické parametry

  • Měřicí rozsahy pro kapaliny (sypké materiály):
    • 0,15 ... 2 m (0,15 ... 1 m)
    • 0,25 ... 6 m (0,25 ... 3 m)
    • 0,4 ... 10 m (0,4 ... 5 m)
    • 0,5 ... 20 m (0,5 ... 10 m)
  • Napájecí napětí: 18 ... 30 V DC
  • Výstup: 4 ... 20 mA (limitní hodnoty 3,9 ... 20,5 mA), HART
  • Rozlišení: 1 mm až 2,5 mm (dle rozsahu)
  • Přesnost: 0,15% z celkového rozsahu
  • Teplotní chyba: max. 0,04% / K
  • Vyzařovací úhel (-3 dB): od 10° do 14 °C (dle měřícího rozsahu)
  • Maximální provozní přetlak: 0,1 MPa (na vyzařovací plošce)
  • Nastavení citlivosti měření: 3 stupně (low – medium – high)
  • Tlumení: 0 ... 99 sec.
  • Perioda vysílání: 1 ... 4 sec
  • Rozsah pracovních teplot: -30 až +70°C

Závěrem...

Toto jsou první základní informace o absolutní novince českého výrobce DINEL. Bližší technická data pak v současnosti již naleznete v několikastránkovém datasheetu na stránkách výrobce - http://www.dinel.cz/uploads/pdf/100202121017-ulm-70-dat-cz.pdf. Ať již tento snímač využijete či nikoliv, je potěšující, že stále české firmy umí a i bez zahraniční účasti nadnárodních společností a koncernů mohou vznikat kvalitní a moderní průmyslové výrobky. Z vlastní zkušenosti můžu obecně říct, že snímače od DINELu se vyznačují vysokou kvalitou plně srovnatelnou s výrobky německé provenience.

Další informace o ultrazvukových snímačích DINEL najdete v článku "TEST – Český ultrazvukový hladinoměr Dinel ULM-53".

Bližší informace o komunikaci HART najdete v článku "HART - Digitální komunikace po proudové smyčce".

Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: