وتستخدم أجهزة الاستشعار من المستوى فوق الصوتي على نطاق واسع لقياس مستوى السوائل والصلب في مختلف التطبيقات الصناعية، وهي تعمل عن طريق إطلاق موجات فوق الصوتية وقياس الوقت الذي يستغرقه الأمر لإعادة الصدى، وتوفير قراء دقيقة على مستوى دون اتصال مباشر بالمواد، وفهم النظرية، وإجراء الحسابات المناسبة، ونشر هذه أجهزة الاستشعار، هي أمور أساسية لعمليات موثوقة.

نظرية الاستشعار من المستوى فوق الصوتي

وتشتغل أجهزة الاستشعار فوق الصوتية على مبدأ نشر الموجات الصوتية، وهي تبث نبضات صوتية عالية التردد نحو سطح المادة، ثم يكشف جهاز الاستشعار عن الصدى المنعكس، وتستخدم فترة زمنية بين الانبعاث والاستقبال لحساب المسافة إلى السطح استنادا إلى سرعة الصوت في الهواء.

حساب القياسات من المستوى

ويشمل الحساب الأساسي وقت طيران النبض فوق الصوتي، والصيغة هي:

Distance = (Speed of Sound × TOF) / 2]

وحيثما تتباين سرعة الصوت مع درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي، ينبغي إجراء تعديلات وفقا لذلك من أجل قياسات دقيقة.

استراتيجيات النشر الميداني

ويستلزم نشر أجهزة الاستشعار فوق الصوتية بشكل سليم وضعها في موقع يسمح لها بتفادي العقبات وتقليل التأثيرات البيئية إلى أدنى حد، ودفع جهاز الاستشعار إلى أعلى وزاوية مناسبتين لضمان خط واضح من البصر إلى سطح المواد، كما أن من الضروري إجراء معايرة وتعهد منتظمين لأداء متسق.

  • ضمان مسار واضح غير مقصود للموجات فوق الصوتية
  • أجهزة استشعار الموقف بعيدا عن مصادر الضوضاء أو الاهتزاز.
  • (ج) أن يُعيّن دورياً ليُحسب التغيرات البيئية.
  • حماية أجهزة الاستشعار من التراب والغبار والرطوبة.
  • استخدام أجهزة متصاعدة ملائمة للاستقرار.