Lợi thế và lợi thế của các cảm biến cấp cao là gì? Nguyên tắc, ứng dụng và Hướng dẫn lựa chọn

Cảm biến mức độ siêu thanh xác định khoảng cách đến một bề mặt lỏng hoặc vật chất bằng cách đo thời gian đi vòng của một xung âm thanh. Chúng được sử dụng rộng rãi cho việc đo lường cấp độ không đối xứng trong bể nước, bể mở, hệ thống nước thải, giếng ướt, và các mạch xử lý khí quyển được chọn lọc. Tuy nhiên, vì sóng siêu âm đòi hỏi phải có phương tiện truyền bá khí, nhiệt độ, hơi nước, bọt, bụi và bề mặt để đo lường hiệu quả đáng kể.

1. Một bộ cảm biến cấp cao hoạt động như thế nào?

Tiến trình đo

Bộ cảm biến truyền một xung siêu âm xung động xung động xung đến bề mặt sản phẩm phản hồi siêu âm bộ cảm biến nhận được tiếng vang.

Tính toán khoảng cách

D = c × t / 2, nơi D là khoảng cách trên bề mặt, c là tốc độ âm thanh, và t là thời gian du hành vòng.

Máy phát chuyển đổi khoảng cách đo thành mức bằng độ cách cấu hình khoảng cách trống hoặc chiều cao xe tăng. Vì tốc độ âm thanh trong không khí thay đổi với nhiệt độ, các dụng cụ siêu thanh công nghiệp thường bao gồm việc tự động phục hồi nhiệt độ.

2. Lợi thế chính của cảm biến mức độ cao

Đo không đều

Cảm biến không cần phải được nhúng vào chất lỏng, giảm sự ăn mòn trực tiếp, ô nhiễm, phóng to và mặc máy móc.

Cài đặt đơn giản

Treaded, flange, or hip super có thể được sử dụng, đặc biệt đối với các bồn mở, bể chứa và giếng nước thải.

Bảo trì thấp

Không có phao, gậy dẫn đường hoặc những bộ phận chuyển động. Bảo trì y tế chủ yếu bao gồm việc kiểm tra khuôn mặt cảm biến và cài đặt.

Chi phí thi đấu

Công nghệ siêu âm có thể cung cấp một giải pháp hiệu quả chi phí.

Không trực tiếp bị ảnh hưởng bởi sự phủ nhận chất lỏng

Công cụ đo khoảng cách trên bề mặt hơn là áp suất thủy tĩnh.

Phạm vi ứng dụng mở rộng

Thích hợp với nước, nước thải, hóa chất chọn lọc, và một số vật liệu đặc thô hoặc hạt.

3. Giới hạn chính của việc đo mức độ quá cao

Hiệu ứng nhiệt độ

Nhiệt độ không khí thay đổi tốc độ âm thanh. Sự bù đắp nhiệt độ làm giảm hiệu ứng, nhưng dốc mạnh vẫn có thể gây ra lỗi thêm.

Foam

Lớp bọt dày hoặc lỏng có thể hấp thụ hoặc rải ra năng lượng âm thanh và làm yếu đi tiếng vang của bề mặt lỏng.

Name

Những thay đổi trong cấu trúc khí có thể thay đổi điều kiện lan truyền âm thanh và không thể luôn luôn được điều chỉnh bởi sự bồi thường nhiệt độ bình thường.

Bụi

Bụi bay trên không có thể làm tăng cường hoặc làm cho radar đáng để đánh giá về những ứng dụng cứng rắn.

Độ hỗn loạn bề mặt

Sự kích thích, lốc xoáy, thác nước hoặc dòng chảy mạnh có thể chuyển hướng tiếng vang từ bộ cảm biến.

Vacuum

Sóng siêu âm đòi hỏi một trung bình khí, nên cảm biến siêu âm tiêu chuẩn không thích hợp với các mạch máu gần vacuum.

4. Khoảng cách là gì?

Sau khi truyền một xung siêu âm, bộ phận chuyển mạch tiếp tục rung trong một thời gian ngắn và không thể nào tin được là có tiếng vọng rất gần. Khu vực gần cảm biến nơi đo lường không đáng tin cậy được gọi làKhoảng cách chặn, vùng chết, hay vùng trống gần sân.

Quy tắc chọn:Chặn khoảng cách khác nhau đáng kể giữa mô hình cảm biến. Mức độ chất lỏng tối đa phải nằm ngoài khoảng cách được chỉ định với một lề an toàn thích hợp. Một phạm vi tối đa lớn không có nghĩa là một cảm biến tốt hơn cho mỗi ứng dụng.

Năm. Tại sao nhiệt độ ảnh hưởng đến việc đo lường siêu thanh?

Các dụng cụ siêu thanh tính toán khoảng cách với vận tốc âm thanh và thời gian du hành, trong khi tốc độ âm thanh thay đổi không khí với nhiệt độ. Vì vậy, các cảm biến công nghiệp thường sử dụng một cảm biến nhiệt độ tích hợp để bù đắp tính toán.

Trong bể chứa cao, chậu ngoài trời, hoặc các bộ phận lắp đặt có tầng nhiệt mạnh, nhiệt độ trung bình dọc theo con đường toàn bộ âm thanh có thể khác với nhiệt độ đo gần bộ chuyển hóa. Do đó, các lỗi khác có thể vẫn còn ngay cả khi nhiệt độ được bù đắp.

Sáu. Làm thế nào Foam, Vapor và Volatile Media ảnh hưởng đến việc đo lường?

Bảy. Bộ cảm biến cấp siêu thanh có thể đo được chất rắn không?

Các cảm biến siêu thanh có thể được dùng cho các vật liệu hạt và thô như ngũ cốc, viên nhựa, than đá và một số sản phẩm khoáng chất. Tuy nhiên, chất rắn thường hình thành bề mặt có độ dốc, vì thế tín hiệu âm thanh phản chiếu có thể không trở lại trực tiếp với bộ cảm biến.

Về xi măng, tro ruồi, bột khoáng chất và những chất bụi bặm khác, bụi bay có thể làm tăng thêm tín hiệu. Do đó, việc đo mức độ phóng đại cũng nên được xem xét cho các ứng dụng khối lượng lớn hoặc khó khăn.

Tám. Siêu thanh chống lại. Đo mức Rada

Chín. Ứng dụng chuẩn

Name

Các bồn chứa khí quyển với điều kiện môi trường tương đối ổn định là những ứng dụng siêu âm điển hình.

Nước thải và giếng ướt

Bộ cảm biến không bị chìm trong nước thải, giảm ô nhiễm và bảo trì trực tiếp.

Comment

Có thể thích hợp cho các kênh đã chọn, hồ chứa và các ứng dụng giám sát nước mở khác.

Đặc bị bỏ chọn

Có thể dùng cho một số chất rắn thô hoặc hạt, nơi bụi và độ dốc bề mặt vẫn có thể điều khiển được.

Mười. Đường dẫn cấu hình

Nhắm vào bề mặt

Bộ cảm biến nên được sắp xếp theo chiều ngang với bề mặt chất lỏng.

Tránh luôn chảy nước

Sự lưu thông cao, thác nước và vật liệu rơi có thể cản trở tiếng vang của bề mặt.

Tránh những sự cản trở

Dây thang, ống nước, xà, bộ kích hoạt và cấu trúc tàu có thể tạo ra tiếng vọng sai.

Giữ mặt sạch sẽ

Sự ngưng tụ, bẩn thỉu, bùn lầy, sương giá hoặc mạng nhện có thể cản trở sự truyền nhiễm và tiếp nhận.

Mười một. Bộ cảm biến mức độ siêu thanh có cần thiết phải cân bằng không?

Các dụng cụ siêu thanh bình thường không đòi hỏi sự cân bằng về tiêu chuẩn lỏng thường xuyên theo cách mà các cảm biến phân tích như là thiết bị thăm dò khí đốt hoặc giải tán oxy. Tuy nhiên, sau khi cài đặt, cần phải xác nhận cấu hình và xác thực trường đúng.

Khoảng cách trống

Phạm vi đầy đủ

4–20 mA Co dãn

Khoảng cách chặn

Thời gian đáp ứng

Comment

Vì vậy, chính xác hơn để nói rằng các cảm biến cấp siêu âmthông thường không yêu cầu điều chỉnh thường xuyên, nhưng họ yêu cầu thiết lập và xác thực trường.

Mười hai. Thông tin cần thiết trước khi chọn

Đo

Tên vừa
Khoảng cách đo tối đa
Cấp tối đa
Name

Điều kiện tiến trình

Nhiệt độ
Áp lực
Foam
Name
Bụi

Cài đặt

Kích thước xe tăng hay lưu
Đang gắn kết vị trí
Name
Ảnh nơi Mạng

Điện

Nguồn điện
4–20 mA
RS485 Modbus
Tiếp lại
Yêu cầu IP/Ex

  FAQ

1. Lợi thế chính của cảm biến mức độ siêu âm là gì?

Lợi thế chính là đo lường phi thiết lập. Bộ cảm biến không cần phải ngâm trong quá trình này, giảm sự ăn mòn, ô nhiễm và xây dựng.

2. Bất lợi chính là gì?

Đo lường siêu thanh tùy thuộc vào sự lan truyền âm thanh thông qua không gian khí, vì vậy nhiệt độ, hơi nước, bọt, bụi và chất khí có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.

3. Cảm biến mức độ siêu âm đo được bao xa?

Nó phụ thuộc vào cảm biến cụ thể. Các sản phẩm công nghiệp có sẵn trong nhiều lớp, trong khi khoảng cách có thể sử dụng được cũng bị ảnh hưởng bởi bọt, hơi nước, bụi, sự nhiễu loạn và điều kiện gia tăng.

4. Cảm biến mức độ siêu thanh có thể đo nước thải không?

Phải. Thùng nước thải và giếng ướt là những ứng dụng thông thường, nhưng phải đánh giá trước khi chọn xong.

Năm. Cảm biến mức độ siêu thanh có thể đo được dầu không?

Một số dầu có thể đo được, nhưng những hơi bốc đồng trong không gian khí có thể thay đổi sự truyền nhiễm âm thanh và nên được xem xét.

Sáu. Tại sao cần phải bồi thường nhiệt độ?

Bởi vì tốc độ âm thanh trong không khí thay đổi với nhiệt độ. Nếu không có sự đền bù thích đáng, nhiệt độ thay đổi có thể trở thành lỗi khoảng cách.

Bảy. Cảm biến siêu thanh có thể được sử dụng trong mạch hút bụi không?

Các dụng cụ siêu âm tiêu chuẩn thường không thích hợp vì âm thanh đòi hỏi phương tiện truyền bá khí ga.

Tám. Cảm biến mức độ siêu âm có vùng chết không?

Phải. Khoảng cách thật sự ngăn chặn phụ thuộc vào thiết kế cảm biến và đo phạm vi. Cấp tối đa phải ở bên ngoài khu vực gần sân.

Chín. Có phải bọt lúc nào cũng ngăn cản việc đo siêu thanh không?

Không. Mảnh bọt ướt vẫn có thể mang lại tiếng vang dễ sử dụng, trong khi lớp bọt dày, lỏng hoặc thay đổi liên tục thì rất có thể làm giảm tín hiệu âm thanh.

Mười. Mục tiêu là gì?

Xin hãy cung cấp khoảng cách trung bình, đo lường tối đa, mức tối đa, nhiệt độ, áp suất, bọt, hơi nước, điều kiện kích động, phương pháp tăng cường, tín hiệu đầu ra, và hình ảnh địa điểm.

Kết thúc

Lợi thế chính của cảm biến cấp siêu âm làĐo lường không chính xác, xây dựng đơn giản, cài đặt dễ dàng, tương đối ít bảo trì, và chi phí cạnh tranh tổng thể. Chúng đặc biệt thích hợp với bồn nước, chậu, hệ thống nước thải, giếng ướt, kênh mở và các ứng dụng trong không khí được chọn.

Giới hạn chính của chúng liên quan đếnMôi trường lan truyền âm thanh. Chuyển đổi nhiệt độ, bọt, hơi nước, khí dễ bốc hơi, bụi, chân không, và sự nhiễu loạn bề mặt nghiêm trọng có thể ảnh hưởng đến sự ổn định. Do đó, sự lựa chọn nên xem xét nhiều hơn là chỉ phạm vi tối đa.

Theo quy trình đo lường, nhiệt độ, áp suất, cấu trúc tàu, điều kiện lắp đặt và giao diện cần thiết.