Ультразвуковой датчик уровня УДМ-110

Датчик предназначен для бесконтактного измерения расстояния до объектов в диапазоне от 20см до 10м. Для определения расстояния датчик постоянно излучает ультразвуковые сигналы. Встречая препятствие, сигнал отражается и возвращается на сенсор датчика. По разнице времени с момента отправки сигнала до его возвращения вычисляется расстояние.

Область применения:

• Измерение уровня воды в открытых водоемах и накопительных резервуарах.
• Измерение уровня технических жидкостей и сыпучих материалов в емкостях.
• Измерение расстояния до объектов различной формы и управление оборудованием в зависимости от их приближения или удаления.

Технические характеристики

Работа уровнемера

Форма зоны обнаружения объектов и основные принципы работы ультразвукового датчика УДМ-110 приведены на следующем рисунке:

Частота посылок ультразвуковых сигналов составляет около 10 раз в секунду. При расчете расстояния используется ультразвуковой сигнал, отраженный от ближайшего объекта. Время, от момента излучения такого сигнала, до его отражения обратно на сенсор датчика будет наименьшим. Все остальные отраженные сигналы игнорируются.

Фиксируется только объект, сигнал от которого отражается под прямым углом. Причем совершенно не важно, под каким углом этот объект расположен к самому датчику. Главное что бы отраженный сигнал был направлен обратно в рупор датчика.

Ультразвуковые сигналы можно представить в виде прямых лучей исходящих от датчика по всей зоне излучения. Плотность таких сигналов будет всегда выше у центра зоны излучения, поэтому для этой зоны требования к размеру и форме объекта будут минимальными. Для обнаружения объектов по краям зоны они должны иметь ровную поверхность и быть значительного размера.

Способность обнаружения объектов различного размера, расположенных перпендикулярно датчику приведена в следующей таблице:

Данные из таблицы справедливы для всех объектов, если выполняются следующие условия:

1. объект имеет ровную поверхность
2. объект расположен перпендикулярно излучателю датчика и на одной прямой с его центром
3. в зоне обнаружения отсутствуют другие предметы, расположенные к излучению датчика под прямым углом

Внимание!!! Если в зоне обнаружения будет находиться другой предмет под прямым углом к излучению, датчик будет выдавать расстояние до него. Это касается только предметов, находящихся ближе к уровнемеру, чем основная цель. При этом посторонний предмет не обязательно должен быть больше по размеру.

Чем меньше расстояние до объекта, тем менее требовательным становится датчик к размеру и форме объекта, а так же к углу его расположения.

Датчик не может измерить расстояние меньше 20 см. Если поднести предмет к датчику на расстояние 0..19см, датчик все равно будет выдавать значение 20см.

Если датчик не видит отраженный ультразвук в своей рабочей зоне, он будет выдавать значение 10,68м.

О том, как выводятся показания в зависимости от модификации датчика описано ниже.

Уровнемеры с цифровым выходом RS-232 и RS-485

Модификации датчика уровня УДМ-110 с выходом RS-232 или RS-485 обеспечивают вывод информации по последовательному интерфейсу по запросу пользователя.

Параметры последовательного интерфейса: скорость 9600, 8 бит данных, 1 стоп-бит, без контроля четности

Пример запроса: [0121]F2, где

• фигурные скобки являются признаком начала и конца пакета;
• 01 - адрес датчика в сети RS485;
• 21 - команда чтения расстояния;
• F2 - контрольная сумма.

Пример ответа: [0110000202F3]30, где

• фигурные скобки являются признаком начала и конца пакета;
• 01 - адрес датчика в сети RS485;
• 10 - команда чтения расстояния из запроса;
• 00 - признак удачного измерения расстояния (в случае неудачи вернет FF);
• 02 - количество байт данных;
• 02F3 - расстояние в сантиметрах (в данном случае 755см = 7.55м);
• 30 - контрольная сумма.

Пример команды смены адреса RS485: [01A002]7D, где

• фигурные скобки являются признаком начала и конца пакета;
• 01 - адрес датчика в сети RS485;
• A0 - команда смены адреса;
• 02 - новый адрес;
• 03 - контрольная сумма.

Тестовая команда: [FF]F3 - вернет идентификатор и адрес устройства на шине

Уровнемеры с аналоговым выходом 4..20мА и 0..5В

Уровнемеры с аналоговыми выходами тока и напряжения работают по классической схеме. Нижний предел аналогового выхода соответствует 20 см. Верхний предел соответствует 10,68 м.

Уровнемеры с релейными выходами

Для организации управления оборудованием по измеренному расстоянию выпускаются датчики с двумя релейными выходами. Каждый выход может быть настроен на любой уровень срабатывания без использования внешнего ПК. Для этого на плате уровнемера предусмотрено 2 регулятора, с помощью которых настраивается уровень срабатывания каждого реле. Точность настройки уровня составляет 6-8 см.

Удаленный контроль показаний датчиков

Для дистанционного контроля показаний может быть использован JAVA терминал ZR301R. Терминал совмещает в себе контроллер и GSM / GPRS / 3G модем. Наше программное обеспечение, запущенное в терминале, обеспечивает опрос датчика и передачу показаний на WEB сервер через мобильный интернет. В качестве WEB сервера может использоваться наш сайт или сайт вашего предприятия.

Так же с помощью терминала можно организовать:

1. СМС оповещение
2. Автоматическое управление оборудованием по показанием датчика
3. Дистанционное управление через сайт