Les indicateurs de niveau à ultrasons sont désormais bien connus. Grâce à leur mesure sans contact, ils sont largement utilisés pour mesurer la hauteur de divers liquides et matériaux solides. Aujourd'hui, nous allons aborder les pannes fréquentes des indicateurs de niveau à ultrasons et vous proposer des solutions.
Premier type : entrer dans la zone aveugle
Phénomène problématique : apparition de données à grande échelle ou arbitraires.
Cause de la panne : Les indicateurs de niveau à ultrasons présentent des zones mortes, généralement dans un rayon de 5 mètres, d'une hauteur de 0,3 à 0,4 mètre. À 10 mètres, la portée est de 0,4 à 0,5 mètre. Une fois dans la zone morte, l'indicateur affiche des valeurs aléatoires et ne fonctionne plus correctement.
Conseils d'installation : Lors de l'installation, tenez compte de la hauteur de la zone d'ombre. Après l'installation, la distance entre la sonde et le niveau d'eau le plus haut doit être supérieure à celle de la zone d'ombre.
Le deuxième type : il y a agitation dans le récipient sur place, et le liquide fluctue fortement, ce qui affecte la mesure du niveau à ultrasons.
Phénomène anormal : absence de signal ou fluctuations importantes des données.
Cause de la panne : Le niveau à ultrasons, dont la portée est annoncée à quelques mètres, est mesuré en eau calme. Par exemple, une portée de 5 mètres signifie généralement que la distance maximale de mesure en eau calme est de 5 mètres, alors qu'en pratique, elle atteint souvent 6 mètres. En cas d'agitation dans le récipient, la surface de l'eau n'est plus calme et le signal réfléchi est réduit de plus de moitié.
Conseils de dépannage : Choisissez un indicateur de niveau à ultrasons à plus grande portée. Si la portée réelle est de 5 mètres, utilisez un indicateur de niveau à ultrasons de 10 ou 15 mètres. Si vous ne souhaitez pas changer d'indicateur de niveau à ultrasons et que le liquide dans la cuve est non visqueux, vous pouvez également installer un tube à ondes de stabilisation. Placez la sonde de l'indicateur de niveau à ultrasons dans le tube à ondes de stabilisation pour mesurer la hauteur de l'indicateur, car le niveau de liquide y est relativement stable. Il est recommandé de remplacer l'indicateur de niveau à ultrasons à deux fils par un système à quatre fils.
Le troisième type : la mousse à la surface du liquide.
Phénomène anormal : le capteur de niveau à ultrasons continue de rechercher ou affiche l’état « onde perdue ».
La cause de la panne : la mousse absorbe les ondes ultrasonores, ce qui affaiblit considérablement le signal d'écho. Par conséquent, lorsque plus de 40 à 50 % de la surface du liquide est recouverte de mousse, la majeure partie du signal émis par le capteur de niveau à ultrasons est absorbée, empêchant ainsi ce dernier de recevoir le signal réfléchi. Ce problème est indépendant de l'épaisseur de la mousse ; il est principalement lié à la surface qu'elle recouvre.
Conseils de dépannage : installez un tube à ondes statiques, placez-y la sonde du niveau à ultrasons pour mesurer la hauteur du niveau, car la mousse à l’intérieur du tube réduira considérablement le niveau. Vous pouvez également utiliser un niveau radar, capable de traverser des bulles jusqu’à 5 cm de profondeur.
Quatrièmement : Il y a des interférences électromagnétiques sur le site.
Phénomène anormal : les données du capteur de niveau à ultrasons fluctuent de manière irrégulière, ou n’affichent tout simplement aucun signal.
Motif : La présence de nombreux moteurs, convertisseurs de fréquence et postes de soudage électrique dans le secteur industriel peut perturber la mesure des capteurs de niveau à ultrasons. Les interférences électromagnétiques peuvent alors masquer le signal d’écho reçu par la sonde.
Solution : Le capteur de niveau à ultrasons doit être mis à la terre de manière fiable. La mise à la terre permet d'évacuer les interférences présentes sur le circuit imprimé. Cette mise à la terre doit être indépendante et ne peut être partagée avec d'autres équipements. L'alimentation électrique ne doit pas être la même que celle du variateur de fréquence et du moteur, ni provenir directement du réseau électrique. Le site d'installation doit être éloigné des variateurs de fréquence, des moteurs à fréquence variable et des équipements électriques de forte puissance. Si l'éloignement est impossible, un boîtier métallique doit être installé à l'extérieur du capteur pour l'isoler et le blinder. Ce boîtier doit également être mis à la terre.
Cinquièmement : La température élevée de la piscine ou du réservoir sur place affecte la mesure du niveau par ultrasons.
Phénomène anormal : la mesure est possible lorsque la surface de l’eau est proche de la sonde, mais impossible lorsqu’elle est éloignée. Le niveau d’eau est mesuré normalement par basse température, mais pas par haute température.
La cause de la panne : le milieu liquide ne produit généralement ni vapeur ni brouillard lorsque la température est inférieure à 30-40 °C. Au-delà de cette température, la formation de vapeur ou de brouillard est fréquente. L’onde ultrasonore émise par le capteur de niveau à ultrasons s’atténue une première fois en traversant la vapeur lors de sa transmission, puis se réfléchit sur la surface du liquide. À son retour, elle subit une seconde atténuation, ce qui rend le signal ultrasonore renvoyé à la sonde extrêmement faible et donc inopérant. De plus, dans cet environnement, la sonde du capteur de niveau à ultrasons est sensible aux gouttelettes d’eau, ce qui perturbe la transmission et la réception des ondes ultrasonores.
Conseils d'utilisation : Pour augmenter la portée, si la hauteur réelle du réservoir est de 3 mètres, il convient de choisir un capteur de niveau à ultrasons de 6 à 9 mètres. Cela permet de réduire l'influence de la vapeur ou du brouillard sur la mesure. La sonde doit être en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou en PVDF et être étanche afin d'éviter la condensation sur sa surface émettrice. Sur d'autres matériaux, la condensation est plus facile.
Les raisons évoquées ci-dessus peuvent entraîner un fonctionnement anormal du capteur de niveau à ultrasons. Par conséquent, lors de l'achat d'un capteur de niveau à ultrasons, assurez-vous de bien préciser les conditions de travail sur site et de faire appel à un service client expérimenté, comme moi, haha.
Date de publication : 15 décembre 2021