Education of the republic of uzbekistan tashkent institute of irrigation and agricultural mechanization engineers

Figure 11. Ultrasonic Level Meter. 

Advantage  

 The ultrasonic sensor is considered to be highly accurate (1-2% error) and only 

specialists  in  the  integration  of  GLONASS  satellite  monitoring  systems  are 

engaged in its installation. 

Disadvantage 

In  real  life,  ultrasonic  technology  has  not  proved  to  be  the  best  because  of 

problems  with  installation,  the  quality  of  which  is  influenced  by  many  points 

that appear during installation: 

-Fixing. 

The  sensor  is  attached  to  the  fuel  tank  with  special  glue  or  fixed  with  a  metal 

tape wrapped around the tank. Thus, it is necessary to achieve a perfect fit of the 

device  to  the  surface.  If  the  contact  is  not  very  tight,  the  ultrasound  waves  are 

distorted, which leads to the transfer of incorrect data. 

- Partitions. 

If  there  are  partitions  in  the  tank,  it  is  possible  that  they  will  become  a  real 

obstacle to transmitting the signal from the FLS to the GPS terminal, and, as a 

result, to obtain accurate indicators. 

- Rough tank surface. 

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Inside  the  tank  is  far  from  always  smooth  and  even,  which  leads  to  distortion 

and scattering of the ultrasound signal. 

- Foreign objects in the tank. 

Often, dirt and water accumulate at the bottom of the tank, and ice in the winter. 

When  floating,  they  interfere  with  the  ultrasonic  signal,  which  deceptively 

indicates constant fluctuations in fuel level. 

 

In the simplest and most common case, when the ultrasonic sensor 0 is 

located  at  the  upper  point  of  the  tank,  the  medium  level  is  calculated  as  the 

difference  between  the  height  of  the  tank  and  the  distance  between  the  sensor 

and the surface of the medium (in the general case, a correction should be made 

that takes into account the difference between the actual height of the sensor and 

the  height  of  the  tank)  .  This  distance  is  calculated  from  the  measured  time  it 

takes  for  the  ultrasonic  pulse  to  travel  from  the  sensor  to  the  surface  of  the 

controlled medium and vice versa.

 

 

 

 

Here  Vs  is  the  propagation  velocity  of  the  ultrasonic  signal  in  a  given 

medium. 

 

The  chemical  and  physical  properties  of  the  medium  do  not  affect  the 

measurement  result  obtained  by  the  ultrasonic  testing  method,  therefore,  the 

level of aggressive, abrasive, viscous and adhesive substances can be measured 

without problems. However, it must be remembered that the speed of ultrasound 

is influenced by the temperature of the air in the environment of its propagation. 

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In addition, being highly temperature dependent, the speed of ultrasound 

depends on air pressure: it increases with increasing pressure. Relative changes 

in  the  speed  of  sound  associated  with  changes  in  pressure  in  a  normal 

atmosphere are approximately 5%. The speed of ultrasound also depends on the 

composition  of  the  air,  for  example,  on  the  percentage  of  CO2  and  humidity. 

The  influence  of  relative  humidity  on  the  speed  of  ultrasound  is  less  than  the 

effect exerted by temperature and pressure: the additional difference in speed in 

dry and moisture-saturated air is about 2%. 

The main advantages of the ultrasonic testing method: 



  non-contact; 



  applicable to contaminated liquids; 



  the implementation of the method does not impose high requirements on the 

wear resistance and strength of the equipment; 



  independence of the density of the controlled environment. 

Disadvantages: 



 large divergence of the radiation cone; 



 reflections  from  non-stationary  obstacles  (for  example,  agitators)  can  cause 

measurement errors; 



 applicable only in tanks with normal atmospheric pressure; 



 the signal is influenced by dust, steam, gas mixtures and foam.