Produktbeschreibung
Der industrielle hydraulische Ultraschall-Flüssigkeitsstandmesser ist ein berührungsloses, hochpräzises Flüssigkeitsstandüberwachungsgerät, das speziell für Öltanks, Lagertanks und Behälter in Hydrauliksystemen entwickelt wurde. Es nutzt eine fortschrittliche Ultraschall-Echo-Entfernungsmessungstechnologie, die die Zeit misst, die benötigt wird, bis Ultraschallwellen von der Sonde ausgesendet und von der Flüssigkeitsoberfläche zurückreflektiert werden, um die Höhe des Flüssigkeitsspiegels genau zu berechnen. Dieses Produkt hat die Probleme wie Ölverschmutzungsanhaftung, mechanischer Verschleiß und Dichtungslecks, die bei herkömmlichen Kontakt-Flüssigkeitsstandmessgeräten in Hydraulikölanwendungen auftreten, perfekt gelöst. Es bietet zuverlässige Datenunterstützung für den stabilen Betrieb von Hydrauliksystemen, Ölmanagement, Leckagewarnung und vorbeugende Wartung.
Funktionsprinzip
Das Kernarbeitsprinzip basiert auf der Time-of-Flight-Methode zur Messung der Echozeit von Ultraschallimpulsen.
1. Emission: Der piezoelektrische Keramikwandler (Sonde) im Inneren des Instruments sendet, angetrieben von der Elektronikeinheit, einen hochfrequenten Ultraschallimpuls (typischerweise mit einer Frequenz von 20 kHz bis 200 kHz) in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche des zu messenden Hydrauliköls.
2. Ausbreitung und Reflexion: Die Ultraschallwelle breitet sich in der Luft (oder im Stickstoff) über dem Öltank aus. Beim Auftreffen auf die Öloberfläche wird aufgrund des erheblichen Dichteunterschieds zwischen Luft und Öl der überwiegende Teil der Schallwellenenergie zurückreflektiert.
3. Empfang und Berechnung: Derselbe Wandler empfängt das reflektierte Echo und wandelt es in ein elektrisches Signal um. Der im Gerät eingebaute Hochleistungs-Mikroprozessor misst präzise die Umlaufzeit (t) der Ultraschallwelle von der Aussendung bis zum Empfang.
4. Ausgabe des Flüssigkeitsstands: Gemäß der Formel Abstand (L) = (Schallgeschwindigkeit v × Zeit t) / 2 wird der Abstand (L) von der Sonde zur Flüssigkeitsoberfläche berechnet. Anhand der Installationshöhe der Sonde (TH, das ist der Abstand von der Sonde zum Boden des Tanks) kann die aktuelle Höhe des Flüssigkeitsstands bestimmt werden: Höhe des Flüssigkeitsstands (H) = TH - L. Das Instrument ist mit einem eingebauten Temperatursensor ausgestattet, der den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in der Luft in Echtzeit kompensieren kann und so die Messgenauigkeit gewährleistet.
Hauptmerkmale und Vorteile
• Berührungslose Messung, wartungsfrei: Die Sonde kommt nicht in direkten Kontakt mit dem Hydrauliköl, wodurch Probleme wie Ölverschmutzung, Korrosion, Kristallisation, die zu Sondenverstopfungen, Schäden oder ungenauen Messwerten führen können, vollständig vermieden werden. Dadurch werden Wartungskosten und Ausfallzeiten deutlich reduziert.
• Hohe Präzision und hohe Zuverlässigkeit: Durch den Einsatz fortschrittlicher digitaler Signalverarbeitungstechnologie (DSP) und intelligenter Echoverarbeitungsalgorithmen können Störechos, die durch die innere Struktur des Öltanks (z. B. Stützen, Rohre), Schaum oder Rühren verursacht werden, effektiv identifiziert und herausgefiltert werden. Die Messgenauigkeit kann ±0,2 % bis ±0,5 % FS (Vollausschlag) erreichen, mit hoher Wiederholgenauigkeit und stabilen, zuverlässigen Daten.
• Umfangreiche Anpassungsfähigkeit:
• Medienverträglichkeit: Geeignet für verschiedene mineralische Hydrauliköle, Wasser, Ethylenglykol (HFC), Phosphatester usw. Es bestehen keine Anforderungen an die Farbe, Transparenz oder Leitfähigkeit der Medien.
• Robust gegenüber Umwelteinflüssen: Die Sonde besteht normalerweise aus Materialien wie PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder Nylon (Polyamid), die gegen Öl und chemische Korrosion beständig sind. Das Gehäuse verfügt über die Schutzart IP67/IP68 und hält den üblichen Ölnebel-, Feuchtigkeits- und Staubbedingungen in Hydraulikstationen stand.
• Großer Temperaturbereich: Das Instrument und die Sonde können in einem Umgebungstemperaturbereich von -20℃ bis +80℃ (noch breiter) stabil betrieben werden und sind in der Lage, sich an verschiedene Arbeitsbedingungen anzupassen, von kalten Werkstätten bis hin zu heißen Gerätebereichen.
• Zahlreiche Ausgangs- und Kommunikationsschnittstellen: Es bietet ein 4-20-mA-Analogsignal, einen Relais-Schaltmengenalarmausgang sowie eine digitale RS485-Kommunikationsschnittstelle (Modbus RTU). Diese Funktionen ermöglichen eine einfache Integration in SPS-, DCS-, SCADA- oder IoT-Plattformen (Internet der Dinge) und erleichtern die Fernüberwachung, Datenaufzeichnung und automatische Betankungs-/Alarmverknüpfung.
• Die Installation ist einfach und flexibel: Es stehen Gewinde- (z. B. G1½' und NPT1½') oder Flanschinstallationsmethoden zur Verfügung. Für die Installation bohren Sie einfach ein Loch oben in den Öltank, ohne dass das Innere des Tanks verändert werden muss. Das Instrument ist in der Regel vor Ort mit einem hintergrundbeleuchteten LCD-Display ausgestattet, das das direkte Ablesen von Flüssigkeitsstand, Prozentsatz, Temperatur usw. vor Ort ermöglicht, und Parametereinstellungen können über Tasten vorgenommen werden.
Typische technische Spezifikationen
Beschreibung der Projektparameter
Messprinzip: Ultraschall-Puls-Echo-Entfernungsmessmethode
Messbereich: 0 – 3 m, 0 – 5 m, 0 – 10 m, 0 – 15 m, 0 – 20 m (optional)
Messgenauigkeit: ±0,3 % vom FS (typischer Wert), mit einem Maximum von ±0,2 % vom FS
Auflösung: 1 mm oder 0,1 % FS (nehmen Sie den größeren Wert)
Blindzone: 0,25 m ~ 0,6 m (je nach Reichweite; der Flüssigkeitsstand muss bei der Installation über diesem Bereich liegen)
Betriebsfrequenz: 20 kHz ~ 200 kHz (breiter Bereich für niedrige Frequenzen, schmaler Bereich mit hoher Präzision für hohe Frequenzen)
Ausgangssignal: 4-20mA (Zweileitersystem / Vierleitersystem), RS485 (Modbus), Relaiskontakte (normalerweise offen / normalerweise geschlossen)
Stromversorgung: DC 24 V (±10 %) oder AC 220 V (optional)
Mediumstemperatur: -20℃ bis +80℃ (Sondenteil)
Umgebungstemperatur: -20℃ bis +60℃ (für den Teil der elektronischen Einheit)
Schutzstufe: Sonde: IP68; Gerätegehäuse: IP65/IP67
Sondenmaterial: PVDF (beständig gegen starke Korrosion), Nylon/PP (allgemeine Ölbeständigkeit), Edelstahl (Gewindeteil)
Prozessanschluss: G1½'-Gewinde, Flansch DN50/80/100 (optional)
Auswahlhilfe
Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, wählen Sie die Ausrüstung bitte anhand der folgenden Schlüsselfaktoren aus:
1. Bestimmen Sie den Bereich: Bereich = Sondeneinbauhöhe (TH). Stellen Sie sicher, dass der höchste Flüssigkeitsstand unterhalb der Blindzone liegt und der niedrigste Flüssigkeitsstand innerhalb des Bereichs liegt. Es wird empfohlen, eine Marge von 10–20 % einzuplanen.
2. Geben Sie das Medium und die Umgebung an:
Medientyp: Bestätigen Sie den Typ des Hydrauliköls (Mineralöl, HFC, Phosphatester usw.). Bei stark korrosiven Medien ist die Wahl einer Sonde aus PVDF-Material unbedingt erforderlich.
Umgebungstemperatur: Wählen Sie Produkte aus, die für die extremen Temperaturen am Standort geeignet sind.
Anforderungen an den Explosionsschutz: Wenn das Modell in Umgebungen eingesetzt werden soll, in denen die Gefahr explosionsfähiger Gase besteht (z. B. in bestimmten Minen und Chemiebereichen), muss das Modell über die entsprechende Zertifizierung für den Explosionsschutz verfügen (z. B. Exd IICT6).
3. Herausforderungen bei der Ermittlung der Arbeitsbedingungen:
Schaum: Wenn sich auf der Flüssigkeitsoberfläche Schaum bilden kann (z. B. aufgrund von Ölrücklaufstößen), muss ein Modell ausgewählt werden, das mit intelligenten Echoverarbeitungs- und Schaumkompensationsalgorithmen ausgestattet ist, um die Schaumschicht zu durchdringen und die tatsächliche Flüssigkeitsoberfläche zu identifizieren.
Vermischung oder Turbulenz: Starke Schwankungen der Flüssigkeitsoberfläche können die Stabilität der Echos beeinträchtigen. Daher sollte ein Gerät mit Funktionen zur dynamischen Signalmittelung und -filterung ausgewählt werden.
Dampf oder Ölnebel: Eine große Menge Dampf oder dicker Ölnebel schwächt das Ultraschallsignal. Daher muss die Verwendung einer Sonde mit höherer Leistung (niedrigere Frequenz) oder eines Produkts mit automatischer Signalverstärkungsanpassungsfunktion in Betracht gezogen werden.
4. Ausgang und Stromversorgung auswählen: Wählen Sie basierend auf den Anforderungen des Steuerungssystems das Ausgangssignal (4-20 mA für analoge Datenerfassung, RS485 für digitale Kommunikation). Stellen Sie fest, ob die Stromversorgung vor Ort DC24V oder AC220V ist.
Vorsichtsmaßnahmen für Installation und Wartung
• Installationsort: Die Sonde sollte vertikal und direkt gegenüber der Flüssigkeitsoberfläche installiert werden. Vermeiden Sie Positionen wie Öleinlass- und Ölrücklaufanschlüsse, an denen turbulente Strömungen, Blasen oder Ölnebel auftreten können. Stellen Sie sicher, dass sich entlang des Ausbreitungspfads der Ultraschallwellen keine Hindernisse (z. B. Balken oder Heizrohre) befinden.
• Sicherheitszonengarantie: Bei der Installation ist unbedingt darauf zu achten, dass der höchste Flüssigkeitsstand (einschließlich möglicher Überspannungen) unterhalb der Messblindzone des Geräts liegt; andernfalls ist eine Messung nicht möglich.
• Verkabelung und Erdung: Befolgen Sie bei der Verkabelung genau die Anweisungen. Es wird empfohlen, für Signalkabel abgeschirmte Kabel zu verwenden und sie getrennt von den Stromkabeln zu verlegen. Die Instrumente sollten ordnungsgemäß geerdet sein, um elektromagnetische Störungen zu unterdrücken.
• Regelmäßige Wartung: Überprüfen Sie die Oberfläche der Sonde regelmäßig auf Staubansammlungen, Ölflecken oder Kondenswasser und reinigen Sie sie mit einem weichen Tuch, um Störungen der Ultraschallübertragung und des Ultraschallempfangs zu vermeiden. In extrem staubigen oder öligen Umgebungen kann es ratsam sein, Schutzbleche zu installieren.
• Initialisierung und Kalibrierung: Nach der Installation sollte eine Zweipunktkalibrierung sowohl im leeren als auch im vollen Tankzustand (oder bei bekannten Flüssigkeitsständen) durchgeführt werden, um die genaue Installationshöhe und den genauen Installationsbereich einzugeben und so die Messgenauigkeit sicherzustellen.
Funktionen und Vorteile
Berührungslose Ultraschallmessung
eliminiert den direkten Kontakt mit Flüssigkeiten, reduziert den Verschleiß und die Wartung des Sensors und gewährleistet gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb in korrosiven oder kontaminierten Umgebungen.
Flexible Stromversorgungs- und Ausgangskonfiguration
Unterstützt 12–24 V DC-Stromversorgung mit einstellbaren Analogausgängen und digitaler Kommunikation, wodurch die Systemintegration einfach und kostengünstig wird.
Erweiterte Kommunikations- und Datenintegration
RS485 Modbus und anpassbare serielle Datenformate ermöglichen eine nahtlose Verbindung mit SPS, SCADA-Systemen und industriellen Steuerungsnetzwerken.
Mehrstufige Steuerungs- und Alarmfunktionen
Ausgestattet mit NPN- und Relaisausgängen für Füllstandsregelung, Alarme und automatisierte Materialhandhabung, wodurch die Betriebssicherheit und Effizienz verbessert wird.
Explosionsgeschütztes und industrietaugliches Design
Die optionale explosionsgeschützte Konstruktion gewährleistet einen sicheren Betrieb in Gefahrenbereichen wie Chemiefabriken und Öllagereinrichtungen.
Benutzerfreundliche OLED-Schnittstelle.
Das übersichtliche OLED-Display mit englischen und chinesischen Menüs ermöglicht eine schnelle Einrichtung, Kalibrierung und Parameteranpassung vor Ort.
Anwendungen
Wasser- und Abwasseraufbereitung: Kontinuierliche Füllstandsüberwachung in Tanks, Reservoirs und Pumpstationen
Chemie- und Petrochemieanlagen: Sichere Flüssigkeitsstandmessung in korrosiven oder explosiven Umgebungen
Öl- und Kraftstofflagertanks: Berührungslose Füllstandskontrolle für die Lagerung von Kraftstoff, Öl und Chemikalien
Industrielle Automatisierungssysteme: Integrierte Füllstandsmessung für intelligente Fabriken und automatisierte Prozesse
Materialhandhabung und -lagerung: Füllstandskontrolle für Silos, Behälter und Prozessbehälter
FAQ
F1: Kann dieses Ultraschall-Füllstandmessgerät in explosionsgefährdeten Umgebungen eingesetzt werden?
Ja. Es stehen explosionsgeschützte Versionen zur Verfügung, die für gefährliche Industrieanwendungen geeignet sind.
F2: Welche Ausgangssignale unterstützt die LM600-Serie?
Es unterstützt analoge Ausgänge (4–20 mA/0–10 V), RS485 Modbus und anpassbare serielle Kommunikationsformate.
F3: Ist das Gerät mit SPS- oder SCADA-Systemen kompatibel?
Absolut. Das RS485-Modbus-Protokoll ermöglicht eine einfache Integration mit den meisten SPS- und SCADA-Plattformen.
F4: Können Alarm- oder Kontrollschwellenwerte angepasst werden?
Ja. Benutzer können Start- und Endpunkte, Alarmstufen und Steuerausgänge je nach Anwendungsanforderungen frei festlegen.
