חיישני מפלס אולטרסאונד נמצאים בשימוש נרחב בבארות מים, מכלים, נהרות וכלי שיט תעשייתיים למדידת מפלס נוזל ללא-מגע, תחזוקה-. עם זאת, מגבלה אחת שכל מהנדס ומשתמש קצה צריכים להבין לפני הפריסה היא האזור העיוור -, אזור ליד פני החיישן שבו המדידה פשוט אינה אפשרית.
מהו האזור העיוור?
האזור העיוור (נקרא גם מרחק ההסרה או קרוב ל-שטח מת) הוא המרחק המינימלי מתחת לפניו שלחיישן קולישבתוכו החיישן אינו יכול לזהות באופן אמין משטח מטרה.
כאשר חיישן קולי יורה דופק, המתמר רוטט בעוצמה לפרק זמן קצר - בדרך כלל כמה מאות מיקרו-שניות. במהלך זמן זה, המתמר אינו יכול לפעול בו זמנית כמקלט. כל הד שיחזור לחיישן בזמן שהוא עדיין "מצלצל" יסווה על ידי הדופק המשודר ולא יזוהה.
במילים פשוטות: אם משטח הנוזל עולה לאזור העיוור, החיישן מאבד את יכולתו למדוד - הוא עלול להפיק שגיאה, לקפוא בקריאה האחרונה שלו או לדווח על רמה מקסימלית שגויה.
כיצד האזור העיוור משפיע על מדידת רמת הנוזל
1. אובדן מדידה ברמות מילוי גבוהות
זוהי התוצאה המעשית הנפוצה ביותר. כאשר מפלס הנוזל במיכל או באר עולה לכיוון החיישן, מגיעה נקודה שבה פני הנוזל נכנסים לאזור העיוור. באותו רגע, החיישן כבר לא יכול לזהות את ההד, והמדידה הופכת לא חוקית. במיכל אחסון, משמעות הדבר היא שהמערכת מאבדת את הראות בדיוק כאשר המיכל כמעט מלא -, רגע קריטי למניעת הצפה.
2. קריאות שגויות או פלטי שגיאה
כאשר משטח נמצא בתוך האזור העיוור, חיישנים שונים מתנהגים בצורה שונה. חלקם מפלטים את הקריאה התקפה האחרונה, אחרים מפלטים ברירת מחדל מקסימלית או מינימלית, ואחרים מסמנים שגיאת חומרה. מבלי להבין את האזור העיוור, מפעילים עלולים לטעות בתפוקות אלה לנתונים ברמה אמיתית ולקבל החלטות שגויות.
3. טווח מדידה שמיש מופחת
טווח החישה הכולל של חיישן קולי מוגדר בדרך כלל מפנים החיישן ועד למרחק הזיהוי המרבי שלו. עם זאת, הטווח היעיל או השמיש מתחיל רק בסוף האזור העיוור. חיישן עם טווח של 5 מ' ואזור עיוור של 0.3 מ' מספק רק 4.7 מ' של מדידה בפועל. בכלים רדודים או בארות עם עומק מוגבל, הפחתה זו יכולה להיות משמעותית.
4. השפעה על-תנאי רמה המשתנים במהירות
ביישומים שבהם מפלס הנוזל עולה במהירות - כגון במהלך גשם כבד במערכת ניקוז או מילוי מהיר של מיכל תהליך -, פני השטח עשויים לעבור דרך האזור העיוור לפני שניתן להפעיל אזהרה. מערכות המסתמכות על התראות ברמה גבוהה- חייבות לתת את הדעת לכך על ידי הגדרת ספי התראה הרבה מתחת לגבול האזור העיוור.
כיצד להימנע או למזער בעיות של אזור עיוור
1. בחרו חיישן עם אזור עיוור קצר יותר
הפתרון הישיר ביותר הוא בחירת חיישן המעוצב עם אזור עיוור קטן. עבור כלים רדודים מאוד או יישומים שבהם הנוזל מתקרב באופן קבוע לחיישן, שקול חיישנים עם אזור עיוור של פחות מ-0.1 מ', או חקור חלופות שאין להן אזורים עיוורים.
2. התקן את החיישן בגובה הנכון
במהלך ההתקנה, החיישן צריך להיות ממוקם כך שרמת הנוזל המקסימלית הצפויה.
3. השתמשו בבאר או בצינור מנחה בתנאים סוערים
בערוצים פתוחים, נהרות או טנקים מאווררים, מערבולת פני השטח יכולה לייצר הדים מפוזרים ולהגביר את האזור העיוור היעיל. התקנת החיישן מעל באר שקט - צינור אנכי המדכא גלי פני השטח - משפרת את איכות ההד ומקרבת את טווח המדידה השמיש לפנים החיישן.
4. שקול את כיוון החיישן ואת זווית האלומה
הקרן האולטראסונית הנפלטת מהחיישן אינה קרן צרה לחלוטין - היא מתפשטת בתוך חרוט. במיכלים או בארות צרים, הקרן עשויה להשתקף מהקיר הפנימי ולא ממשטח הנוזל, במיוחד ליד התחתית. הבטחת זווית האלומה מתאימה לקוטר הכלי, ושהחיישן מותקן בצורה אנכית ומרכזית, מפחיתה השתקפויות מזויפות ומרחיבה את טווח המדידה האפקטיבי.
האזור העיוור הוא מאפיין פיזי מובנה של טכנולוגיית חישה קולית, לא פגם. הבנתו מאפשרת למהנדסים ולמפעילים לתכנן מערכות מדידה שפועלות באופן אמין בכל הטווח המיועד.
אם אינך בטוח אם חיישן מסוים מתאים לעומק ההתקנה או לגיאומטריה של כלי השיט, צור קשר עם הצוות הטכני שלנו. אנו יכולים להמליץ על דגם החיישן הנכון ועל תצורת הרכבה עבור התנאים הספציפיים שלך.