مقياس المنسوب فوق الصوتي جهاز قياس يستخدم موجات صوتية فوق صوتية لقياس المسافة بين المستشعر وسطح سائل أو مادة صلبة. وفي كثير من تطبيقات الخزانات والعمليات، تُحوَّل هذه المسافة إلى قيمة منسوب بحسب ارتفاع الخزان أو موضع التركيب.
قد ينشأ عطل مقياس المنسوب فوق الصوتي من المستشعر أو التركيب أو سطح العملية أو الإعداد أو مصدر الطاقة أو تعيين نظام التحكم. غالباً ما يؤدي استبدال الجهاز قبل فصل هذه الاحتمالات إلى تكرار العطل نفسه بوحدة جديدة. ابدأ بتسجيل المنسوب المعروض والمسافة الخام وحالة الصدى وقيمة الخرج وحالة العملية ووقت حدوث المشكلة.
يقيس كل من أجهزة الموجات فوق الصوتية والرادار غير التلامسي المسافة من المستشعر إلى سطح المادة، ثم يحوّلها إلى مستوى. لكن إشاراتهما الفيزيائية مختلفة. فأجهزة الموجات فوق الصوتية تستخدم موجات صوتية ميكانيكية تنتقل عبر الحيز الغازي، بينما تستخدم أجهزة الرادار موجات كهرومغناطيسية. ويحدد هذا الاختلاف استجابة كل تقنية لتدرجات الحرارة والضغط والفراغ والبخار والغبار والرغوة والتكاثف والهياكل الداخلية وخصائص المادة.
يؤثر الاختيار بين عداد مياه فوق صوتي وعداد مياه ميكانيكي في استقرار القياس والصيانة والقراءة عن بُعد وإدارة المياه على المدى الطويل. وتبقى العدادات الميكانيكية مألوفة واسعة الاستخدام، بينما تتطلب شبكات المياه الذكية بصورة متزايدة بيانات رقمية ورؤية للتسرب وتكاملًا مع المنصات.
لا يمكن قبول محول فوق صوتي أو رفضه اعتمادًا على علامة التردد وحدها. فقد يصف «40 kHz» نطاق تشغيل اسميًا، بينما يعتمد الرنين والممانعة وعرض النطاق والحساسية والتخامد المقاسة على البنية والتركيب والكابل ودرجة الحرارة والحمل الصوتي وطريقة الاختبار. تبدأ خطة الاختبار المفيدة بالقرار الذي يجب أن تدعمه: الفحص الوارد، أو مقارنة المورّدين، أو تصميم الدائرة، أو اختيار الأزواج المتطابقة، أو الفرز الإنتاجي، أو تحليل…
المحول فوق الصوتي لقياس المسافة هو المكوّن الصوتي الذي يحوّل الطاقة الكهربائية إلى موجات صوتية فوق صوتية، ثم يحوّل الأصداء العائدة إلى إشارات كهربائية. في نظام استشعار المسافة، يرسل المحول الصوت في الهواء، ويستقبل الصدى المنعكس من الهدف، ويؤثر في مدى قوة الإشارة النهائية واستقرارها بما يكفي للقياس.
لا يكون المحول ذو التردد الاسمي الصحيح متوافقاً تلقائياً مع دائرة قائمة. إذ تعتمد شدة الإرسال وطلب التيار وزمن الاستعادة وحساسية الاستقبال والمنطقة العمياء ومناعة الضجيج والموثوقية طويلة الأجل على التفاعل بين العنصر الكهرضغطي والهيكل والكابل والسائق وشبكة المواءمة ومفتاح الإرسال والاستقبال والحماية والواجهة التناظرية الأمامية وإعدادات معالجة الإشارة.
يُتعامل مع «زاوية الحزمة» غالباً بوصفها خاصية ثابتة واحدة، لكن المحول لا يُسقط مخروطاً ذا حافة حادة. يتغير الضغط الصوتي باستمرار تبعاً للاتجاه والمسافة. وقد تُقاس زاوية الكتالوج بين نقطتي -3 dB أو -6 dB، أو عند عتبة أخرى، أو عند أولى العقد؛ وقد تصف ضغط الإرسال أو حساسية الاستقبال أو استجابة نبضية-صدوية مجمعة. وتنتج هذه التعريفات أرقاماً مختلفة للجهاز نفسه.
يتطلب عرض سعر لمحول موجات فوق صوتية مخصص أكثر من قيمة تردد أو صورة منتج أو رسالة مثل «يرجى تسعير محول فوق صوتي 40kHz». يحتاج المورد إلى فهم الاستخدام والوسط والأداء الصوتي المطلوب وكيفية التركيب في المنتج النهائي.
إن عداد المياه فوق الصوتي جهاز لقياس التدفق يستخدم الإشارات فوق الصوتية لقياس تدفق المياه من دون أجزاء ميكانيكية متحركة في قناة القياس. وبدل الاعتماد على دافع أو مكبس أو توربين، يقيس فرق الزمن بين الإشارات فوق الصوتية المنتقلة مع تدفق المياه وضده.