Ultrasonik seviye sensörü tankın üstüne monte edilir ve tankın içine ultrasonik bir darbe iletir. Ses hızında ilerleyen bu darbe, sıvı yüzeyinden vericiye geri yansıtılır. Verici, gönderilen ve alınan yankı sinyali arasındaki zaman gecikmesini ölçer ve yerleşik mikroişlemci, formülü kullanarak sıvı yüzeyine olan mesafeyi hesaplar.
Mesafe = (Sesin havadaki hızı x zaman gecikmesi) / 2
Verici uygulamanın alt referansı (genellikle tankın altı) ile programlandıktan sonra sıvı seviyesi mikroişlemci tarafından hesaplanır. Tank seviyesini hesaplamak için temel denklem şu şekildedir:
Seviye = Tank yüksekliği - Mesafe
Ultrasonik Seviye Ölçümünün Temel Kavramı ve Unsurları
Minimum ölçüm mesafesi : (“Ölü Bant” olarak da bilinir) tüm ultrasonik seviye ölçerlerde ortak olan bir özelliktir. Bu, sensörün önünde ultrasonik cihazın ölçüm yapamadığı kısa bir aralıktır.
Maksimum ölçüm mesafesi : İdeal koşullar altında cihazın ölçüm yapabileceği en uzun aralık. Bu mesafenin ötesinde ölçüm yapılması mümkün değildir.
Dalganın kat ettiği mesafeyi tanktaki seviye ölçüsüne dönüştürmek için hesaplamalar yapan ultrasonik seviye vericisi. Ses patlamasının ateşlenmesi ile geri dönüş yankısının alınması arasındaki zaman aralığı, dönüştürücü ile kaptaki malzeme arasındaki mesafeyle doğru orantılıdır. Ortam normalde malzemenin yüzeyindeki havadır ancak diğer bazı gaz veya buharlardan oluşan bir örtü de olabilir. Cihaz, patlamaların yansıtıcı yüzeye inip geri dönme süresini ölçer. Bu süre dönüştürücüden yüzeye olan mesafeyle orantılı olacaktır ve tanktaki sıvı seviyesini belirlemek için kullanılabilir. Bu temel prensip, ultrasonik ölçüm teknolojisinin kalbinde yer alır ve şu denklemle gösterilmektedir: Mesafe = (Ses Hızı x Zaman)/2. Bu temassız cihazlar, okumaları DCS'lere, PLC'lere veya diğer uzak sistemlere 4–20 mA çıkışlara dönüştürebilen modellerde mevcuttur.
Ultrasonik yöntemlerin frekans aralığı 15…200 kHz aralığındadır. Düşük frekanslı aletler daha zor uygulamalar için kullanılır; Daha uzun mesafeli ve katı seviye ölçümleri gibi daha yüksek frekanslı olanlar ise daha kısa sıvı seviye ölçümleri için kullanılır.
