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EINFLÜSSE AUF DIE MESSUNG
Umwelteinflüsse:
Ultraschall-Sensoren sind zur Anwendung in atmosphärischer Luft konzipiert. Umwelteinflüsse wie
Regen, Schnee, Staub und Rauch beeinträchtigen ihre Messgenauigkeit nicht. Unter Druck kann
hingegen nicht mit Ultraschall Sensoren gemessen werden.
Starke
Luftbewegungen
Strömungsgeschwindigkeiten bis zu einigen m/s werden aber problemlos verkraftet.
Einflüsse durch das Messobjekt:
• Flüssigkeiten sind mit Ultraschall sehr gut erfassbar. Die Keulenachse darf jedoch nur eine max.
Abweichung von 3° senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel haben (keine starken Wellen).
• Heiße Messobjekte mit hohen Temperaturen verursachen eine Wärmekonvektion der sie
umgebenden Luft. Dadurch kann unter Umständen die Schallkeule senkrecht zu ihrer Achse so stark
ausgelenkt werden, dass das Echo geschwächt oder gar nicht mehr empfangen werden kann.
• Bei konvexen (zylindrischen und kugelförmigen) Oberflächen hat jedes Flächenelement einen
anderen Winkel zur Keulenachse. Die reflektierte Keule divergiert dadurch und der Anteil der zum
Empfänger reflektierten Schallenergie verkleinert sich entsprechend. Die maximale Reichweite
nimmt mit kleiner werdendem Zylinder (Kugel) ab.
• Rauigkeit und Oberflächenstrukturen des zu erfassenden Objektes bestimmen zusätzlich die
Abtasteigenschaften von Ultraschall-Sensoren. Oberflächenstrukturen, die größer als die Ultraschall-
Wellenlänge sind, sowie grobkörnige Schüttgüter reflektieren Ultraschall diffus und werden unter
Umständen vom Sensor nicht optimal erkannt.
• Hartes Material reflektiert in Ultraschall-Anwendungen nahezu die gesamte Impulsenergie, sodass
es sich sehr gut mit Ultraschall detektieren lässt.
• Weiches Material hingegen absorbiert fast die gesamte Impulsenergie. Es wird mit Ultraschall daher
schlechter erkannt. Zu diesen Materialien zählen z. B. Filz, Watte, grobe Gewebe, Schaumstoffe ...
• Dünnwandige Folien verhalten sich wie weiche Materialien. Um Ultraschall einsetzen zu können,
sollte die Folienstärke deshalb mindestens 0,01 mm betragen
und
Turbulenzen
führen
zu
Instabilitäten
in
der
Messung.
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