US1200, US3200 and US4200 Ultrasonic level probes

Ultrazvukový snímač US1200 + DUP3

  • Měření výšky hladiny a teploty vzduchu

  • Měřící rozsahy od 0,15 m - 1,2 m (US1200) až po 0,35 m - 4,2 m (US4200)

  • Číslicový filtr měřených hodnot výšky hladiny zpřesňuje měření

  • Automatická teplotní kompenzace

  • Rozlišení 1 mm pro všechny typy snímačů

  • Nízká proudová spotřeba do 20 mA a první měření do 2 sec od zapnutí napájení (vhodné pro bateriově napájené systémy)

  • Výstupní rozhranní RS485 a DCL kompatibilní se vstupy záznamových jednotek M4016, STELA, H1 a H3 (protokoly FINET a Modbus RTU)

  • Vysoké krytí IP67

  • Robustní nerezové pouzdro snímače

  • Stavitelný kříž ve dvou na sebe kolmých směrech pro svislé uchycení snímače

  • Variantně lze snímače dodat v provedení s radiačním krytem pro snížení vlivu teplotních změn na přesnost měření (../RK)

Základní popis

Ultrazvukové snímače typu US1200, US3200 a US4200 jsou založeny na principu měření časové prodlevy mezi vyslaným a přijatým odraženým ultrazvukovým impulsem.

Protože je rychlost šíření zvuku teplotně závislá, provádí se uvnitř snímače ještě automatická teplotní korekce, která tuto chybu měření eliminuje.
Ultrazvukový snímač výšky hladiny US1200 (3000)Snímače se dodávají ve třech rozsazích podle požadované měřené vzdálenosti od 1,2m (US1200) do 4,2m (US4200 ). Vedle této maximální vzdálenosti měřené překážky od snímače (výška snímače nad minimální hladinou) je u každého ultrazvukového snímače důležité i tzv. mrtvé pásmo, které určuje minimální vzdálenost snímače od překážky (výška snímače nad maximální hladinou). Ultrazvukové snímače US1200 se vyznačují hodnotou tohoto parametru pouhých 15 cm.   
Číslicový přenos dat ze snímače do připojeného záznamového zařízení umožňuje předávat více informací po jednom vedení a proto každý snímač kromě hlavní měřené veličiny (výška hladiny) může vysílat ještě vedlejší veličinu a tou je u snímačů typu USX200 teplota vzduchu. Přenos změřených hodnot ze snímače do připojené záznamové jednotky probíhá přes sériové rozhraní RS485 v jednom kabelu  spolu s napájením 10 V až 24 V DC (typ 12V DC).

Aplikace

Snímače jsou vhodné pro bezkontaktní měření výšky hladiny v otevřených měrných profilech a vodních tocích nebo pro měření výšky hladiny a objemu v jímkách a v nádržích. Upravená verze snímače US4200/RK je vhodná i pro měření výšky sněhové pokrývky.
Je-li známa funkční nebo tabulková závislost mezi výškou hladiny a okamžitým průtokem (konzumční rovnice), je možné pomocí připojené záznamové jednotky typu M4016, STELA nebo H1 také průběžně počítat okamžitý průtok i celkový proteklý objem. Typickým příkladem použití jsou průtokoměry na odtoku z  čistíren odpadních vod nebo limnigrafické stanice na řekách.

Mechanické provedení

Ultrazvukové snímače se často používají v klimaticky nepříznivých podmínkách kanalizačních šachet a jímek, kde je trvale vlhké prostředí. Plášť snímače je proto zhotoveno z nerezové oceli o průměru 50 mm a délce 110 mm a vlastní ultrazvukový snímač i řídící a vyhodnocovací elektronika jsou uvnitř snímače hermeticky zality. Toto mechanické provedení vylučuje průnik vody do těla snímače.
Nerezový návarek na válcovém těle snímače slouží jako úchyt pro nastavitelný křížový držák, s jehož pomocí lze snímače pomocí libely nastavit do svislé polohy nad měřenou vodní hladinu.    
Snímač se dodává s pevně vyvedeným PUR kabelem, který slouží pro napájení snímače i pro přenos změřených dat ze snímače do připojeného nadřazeného systému. Standardní délka kabelu je 2 m (při objednávce snímače lze objednat i jiné délky kabelu).

Ultrazvukový snímač US4200/RKRadiační kryt snímače

Pro přesná měření vzdálenosti ve venkovním prostředí chráněném před sálavými účinky slunečního záření jsou určeny snímače s označením US1200/RK až US4200/RK. Tělo snímače je opatřeno robustním plastovým lamelovým radiačním krytem, který snižuje chybu měření způsobenou rozdílnou teplotou sluncem ozářeného snímače a teplotou vzduchu pod snímačem.
Snímače tohoto typu jsou vhodné například pro monitorování malých říčních toků nebo výšky sněhové pokrývky.

Rychlý start snímače a napájecí napětí

Snímače s připojenou záznamovou jednotkou komunikují po sériovém rozhraní RS485, které dovoluje připojit k jedné jednotce i více snímačů, mají-li nastaveny rozdílné adresy komunikačního protokolu. Vedle toho kabel snímače obsahuje ještě výstupní signálový vodič DCL (Digital Current Loop), přes který lze tyto snímače připojit k DAV vstupům jednotky M4016. Proudový signál DCL je odolný proti okolnímu rušení a lze jej proto s výhodou použít u rozsáhlejších systému měření (čistírny odpadních vod).
U přenosných zařízení se často ultrazvukové snímače připojují k záznamové jednotce pomocí rozebíratelného konektoru s vysokým krytím IP67.

Komunikační rozhraní

Snímače s připojenou záznamovou jednotkou komunikují po sériovém rozhraní RS485 pod protokolem Modbus RTU nebo FINET, které dovoluje připojit k jedné jednotce i více snímačů, mají-li nastaveny rozdílné adresy komunikačního protokolu. Vedle toho kabel snímače obsahuje ještě výstupní signálový vodič DCL (Digital Current Loop), přes který lze tyto snímače připojit k DAV vstupům jednotky M4016. Proudový signál DCL je odolný proti okolnímu rušení a lze jej proto s výhodou použít u rozsáhlejších systému měření (čistírny odpadních vod).
U přenosných zařízení se často ultrazvukové snímače připojují k záznamové jednotce pomocí rozebíratelného konektoru s vysokým krytím IP67.

 

Připojení US1200 k jednotce M4016

Držáky ultrazvukových snímačů

Pro uchycení ultrazvukových snímačů nad sledovanou hladinu slouží řada různých nerezových držáků. Součástí každého držáku je i nastavovací mechanismus, s jehož pomocí lze snímač uchytit do svislého směru tak, aby se od měřené hladiny odražený ultrazvukový signál vracel zpět ke snímači (variabilita ve dvou na sebe kolmých směrech).
Pro velmi časté měření hladiny (a následně i průtoku) v Parshallově žlabu jsou určeny držáky typu DUP1 až DUP9, které jsou velikostně odstupňované pro Parshallovy žlaby P1 až P9.
Pro měření nad Thomsonovým měrným přelivem nebo hladin v jímkách a nádržích jsou určeny konzolové držáku DU1-10 až DU1-100. Číslo držáku vyjadřuje délku vyložení snímače od stěny.

Držáky DU8-40 (-60, -100) jsou rovněž výložníkové držáky. Jsou však  doplněny o kovový radiační kryt, který chrání použitý ultrazvukový snímač nejen před sálavým slunečním zářením ale slouží také jako mechanická ochrana snímače před vandalismem.

 

   Ultrazvukový snímač výšky hladiny US1200 (3000)       Držák US8         Držák DUP3

 

 

Základní parametry
ParametrHodnota
Měřící rozsah snímače US1200 (/RK)0,15 m až 1,2 m
Měřící rozsah snímače US3200 (/RK)0,20 m až 3,0 m
Měřící rozsah snímače US4200 (/RK)0,25 m až 4,2 m
Přesnost měření<0,2 % z rozsahu ±1 mm
Rozlišení1 mm
Výstup datRS485 - protokoly FINET nebo Modbus RTU, digitální proudová smyčka DCL - 1200 Bd, 0/20 mA
Komunikační adresa (default)5
Měřící kanályK1 - hladina [mm], K2 - teplota vzduchu [°C]
Napájecí napětí10 až 24 V DC, proudový odběr max. 20 mA
Pracovní teplotní rozsah-20 až +60 °C
KrytíIP67
Materiál pouzdranerezová ocel
Rozměryprůměr 50 mm, délka 110 mm
Hmotnost750 g (včetně 2m PUR kabelu)
Documentation: 
Manual
Download: 
Datasheet
Datasheet