Ультразвуковой уровнемер

Ультразвуковой уровнемер — классический бесконтактный способ измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов в открытых и закрытых ёмкостях. Принцип тот же, что и у радарного уровнемера: прибор излучает импульс сверху, а отражённую волну от поверхности продукта принимает обратно. Разница в том, что вместо радиоволн используется звук частотой 20–70 кГц, который движется в воздухе со скоростью около 340 м/с. Это накладывает принципиальное ограничение: показания зависят от температуры, давления и состава газовой фазы, поэтому почти все модели имеют встроенную температурную компенсацию.

Главное достоинство ультразвука — цена. Прибор обходится в 2–4 раза дешевле радара при приемлемой точности ±0,25% диапазона на дистанциях до 10–15 м. Это делает его стандартным решением для открытых водоёмов, канализационных колодцев, резервуаров питьевой воды и сыпучих материалов — там, где нет пара, пены и сильных перепадов температуры. На объектах автоматики водоканала ультразвуковые датчики массово применяются для измерения уровня в приёмных камерах КНС, в резервуарах чистой воды и на выходе из первичных отстойников.

Ограничения заметны там, где метод не работает: пар над горячей водой гасит сигнал, пена на поверхности разрушает отражение, конденсат на мембране искажает импульс. В таких условиях приходится переходить на радар или на контактный гидростатический датчик. Сигналы передаются по 4–20 мА с HART, по Modbus RTU или в виде релейных выходов для управления насосами. Для стандартных задач шкафа управления насосами ультразвук остаётся самым экономичным выбором.