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Meßprinzip
Prinzip der
Ultraschallmessung
D= Distanz Sensor -
Produktoberfläche
B= Blockdistanz
Ultraschallmessungen
Ein oberhalb des Füllgutes angeordne-
ter Ultraschallgeber (Sensor) wird elek-
trisch angeregt und sendet einen gerich-
teten Ultraschallimpuls durch die Luft in
Richtung Füllgut.
Dieser Impuls wird von der Füllgutober-
fläche teilweise oder vollständig reflek-
tiert. Der in Richtung Sensor reflektierte
Echoanteil wird vom gleichen Sensor,
der nun als Richtmikrophon arbeitet,
wieder in ein elektrisches Signal umge-
wandelt.
Die Zeit zwischen Senden und Empfan-
gen des Impulses - die Laufzeit - ist
direkt proportional zum Abstand Sensor
-Füllstand. Die Distanz D bestimmt sich
aus der Schallgeschwindigkeit c und
der Laufzeit t durch die Formel:
D = c x t/2
Bei c = 340 m/s enspricht eine Laufzeit
von 10 ms einem zurückgelegten Weg
von 3,4 m und damit einer Distanz von
1,7 m.
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Meßbereich
Bedingt durch das Dämpfungsverhalten
des Sensors gibt es einen Bereich un-
mittelbar unterhalb des Sensors, in wel-
chem keine Impulse empfangen werden
können. Diese sogenannte Blockdistanz
bestimmt den Anfang des Meßbereichs.
Das Bereichsende wird durch die Ab-
schwächung der Schallimpulse durch
die Luft sowie durch die Rückstreu-
eigenschaften der Füllgutoberfläche
bestimmt.
Voraussetzungen
Maßgebend für die Ultraschallmessung
ist der Empfang eines guten Echos von
der Produktoberfläche:
• Körnige und stückige Schüttgüter, wie
z.B. Schotter, Kies, Erz, Kohle, Glas-
scherben, usw.
Die bei diesen Schüttgütern vorhande-
ne Oberflächenrauhigkeit von größer
10 mm ermöglicht durch diffuse Refle-
xion eine Messung unabhängig vom
Böschungswinkel des Schüttkegels
bzw. des Abzugtrichters.
• Bei feinkörnigen oder pulverförmigen
Schüttgütern, z.B. Quarzsand, Ze-
ment, Kunststoffpulver, Rohmehl usw.,
hängt die Funktion vom Oberflächen-
profil ab (spiegelartige Reflexion).
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