Ultradźwiękowy miernik poziomu: zasada działania, dobór

1Zasada pomiaru: podstawowa logika metody różnicy czasu do pomiaru odległości
Zasada działania ultradźwiękowego miernika poziomu można podsumować jako "metodę odbioru ech".Urządzenie jest sterowane przez mikroprocesor i emituje impulsy ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości na mierzoną powierzchnię cieczy poprzez przetwornik (sonda)Po odbiciu fal dźwiękowych przez powierzchnię cieczy, echo jest odbierane przez ten sam przetwornik i przekształcane w sygnały elektryczne.System oblicza odległość od czujnika do powierzchni płynu na podstawie różnicy czasu między emisją i odbiciem fal dźwiękowych, w połączeniu z prędkością rozprzestrzeniania się fal dźwiękowych w medium. Wyrażenie matematyczne brzmi: S=C × T/2, gdzie S jest odległością, C prędkością dźwięku, a T czasem rozprzestrzeniania.
Warto zauważyć, że impulsy emitowane przez przetwornik ultradźwiękowy mają pewną szerokość,który powoduje, że emitowane fale i odblaskowane fale pokrywają się i są nie rozpoznawalne w obszarze bliższym sondzie, zwany "ślepym punktem pomiarowym". Ślepy punkt jest twardym wskaźnikiem, który należy dokładnie rozważyć przy wyborze - wysokość instalacji musi być większa niż ślepy punkt,w przeciwnym razie nie będzie możliwe normalne pomiarPonadto na prędkość dźwięku wpływają czynniki takie jak temperatura i średnia gęstość.Nowoczesne inteligentne instrumenty mają zazwyczaj wbudowane czujniki temperatury do kompensacji prędkości w celu zapewnienia dokładności pomiarów.

2, Kluczowe punkty wyboru: kompleksowe rozważenie oparte na warunkach pracy
Naukowy wybór przyrządów do pomiaru poziomu ultradźwięków powinien opierać się na następujących podstawowych wymiarach:
Zakres pomiaru i martwe punkty: Zakres produktów konwencjonalnych obejmuje od 0,1 do 30 m, a przy wyborze należy zachować nadmiar 10% -20%.konieczne jest zapewnienie, aby najwyższy poziom płynu nie był wyższy niż wysokość martwego punktu przyrządu;, co jest podstawowym warunkiem pomiaru.
Charakterystyka środka: Należy ustalić, czy badany płyn jest żrący, lotny i zawiera dużo pianki lub zawieszonych ciał stałych.i nośniki korozyjne nie wymagają specjalnej obróbki, ale należy wybrać sondy wykonane z materiałów odpornych na korozję; jednak duża ilość pian będzie wchłaniać i rozpraszać fale ultradźwiękowe,w wyniku niestabilnego echa, a nawet niezdolności do pomiaru.
Warunki środowiska: zakres temperatury roboczej w konwencjonalnych modelach wynosi od -20 °C do 60 °C, a ekstremalne warunki pracy mogą osiągnąć od -40 °C do 85 °C; ciśnienie zazwyczaj musi być poniżej 0,3 MPa.W przypadku środowisk takich jak wysokie temperatury wymagany jest ukierunkowany wybór, wysokie ciśnienie, silny pył i silne zakłócenia elektromagnetyczne.
Powierzchnia instalacyjna: Sonda powinna być ustawiona pionowo z poziomem płynu, unikając przeszkód, takich jak ściany zbiornika, mieszalniki i rurociągi, a odległość od ściany zbiornika powinna być na ogół większa niż 0.3 metry.

3, Scenariusze mające zastosowanie i nie mające zastosowania
Stosowane scenariusze: Ultrasonic level gauges są najbardziej odpowiednie do stosowania w temperaturze pokojowej, ciśnieniu atmosferycznym, spokojnym poziomie płynu i bez silnych zakłóceń.instalacje oczyszczania wody, monitorowanie konserwacji wody i monitorowanie hydrologiczne, zbiorniki do przechowywania kwasów i kwasów, zbiorniki do żywności i napojów itp.ich właściwości bez kontaktu mają naturalne zalety.
Scenariusz nie ma zastosowaniaPo pierwsze, nie można wykorzystać środowiska próżniowego - ultradźwięki to fale mechaniczne, które wymagają medium do rozprzestrzeniania się.wysoka temperatura i wysokie ciśnienie nie mają zastosowaniaOgólnie rzecz biorąc, górna granica tolerancji temperatury wynosi 80 °C i należy zachować ostrożność, gdy ciśnienie przekracza 0,4 MPa.w przypadku silnie lotnych substancji (takich jak dymujący kwas siarkowy i kwas azotowy) oraz dużej ilości pianki i pyłu, fala dźwiękowa zostanie poważnie osłabiona lub wchłonięta, a błąd pomiaru będzie duży lub nawet nieważny.duże zbiorniki magazynowe, takie jak wewnętrzne zbiorniki pływające na dachu, mają duży zakresPo piąte, częste zmiany temperatury mogą również wpływać na dokładność ze względu na wahania prędkości dźwięku.