Υπερηχητικός μετρητής στάθμης: αρχή λειτουργίας, επιλογή

1, Αρχή μέτρησης: η βασική λογική της μεθόδου διαφοράς χρόνου για τη μέτρηση της απόστασης
Η αρχή λειτουργίας του υπερηχητικού μετρητή επιπέδου μπορεί να συνοψιστεί ως "μέθοδος ακουστικής απόστασης".Το όργανο ελέγχεται από μικροεπεξεργαστή και εκπέμπει παλμούς υπερήχων υψηλής συχνότητας στην επιφάνεια του μετρούμενου υγρού μέσω μετατροπέα (ζώνης)Μετά την αντανάκλαση των ηχητικών κυμάτων από την επιφάνεια του υγρού, οι ηχώ λαμβάνονται από τον ίδιο μετατροπέα και μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα.Το σύστημα υπολογίζει την απόσταση από τον αισθητήρα έως την επιφάνεια του υγρού με βάση τη χρονική διαφορά μεταξύ της εκπομπής και της λήψης των ηχητικών κυμάτωνΗ μαθηματική έκφραση είναι: S=C × T/2, όπου S είναι η απόσταση, C είναι η ταχύτητα του ήχου και T είναι ο χρόνος εξάπλωσης.
Αξίζει να σημειωθεί ότι οι παλμοί που εκπέμπονται από τον υπερηχητικό μετασχηματιστή έχουν ένα ορισμένο πλάτος,που προκαλεί την επικαλύπτωση των εκπεμπόμενων κυμάτων και των ανακλαστικών κυμάτων και είναι μη αναγνωρίσιμα στην περιοχή που βρίσκεται πιο κοντά στον ανιχνευτήΤο τυφλό σημείο είναι ένας σκληρός δείκτης που πρέπει να λαμβάνεται προσεκτικά υπόψη κατά την επιλογή - το ύψος εγκατάστασης πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το τυφλό σημείο,διαφορετικά δεν θα είναι δυνατή η μέτρηση κανονικάΕπιπλέον, η ταχύτητα του ήχου επηρεάζεται από παράγοντες όπως η θερμοκρασία και η μέση πυκνότητα.Τα σύγχρονα έξυπνα όργανα έχουν συνήθως ενσωματωμένους αισθητήρες θερμοκρασίας για αντιστάθμιση ταχύτητας για να εξασφαλίσουν την ακρίβεια των μετρήσεων.

2Κύρια σημεία επιλογής: συνολική εξέταση με βάση τις συνθήκες εργασίας
Η επιστημονική επιλογή των υπερηχητικών μετρητών επιπέδου θα πρέπει να βασίζεται στις ακόλουθες βασικές διαστάσεις:
Πεδίο μέτρησης και τυφλά σημεία: Το εύρος των συμβατικών προϊόντων καλύπτει από 0,1 έως 30 μέτρα, ενώ κατά την επιλογή θα πρέπει να διατηρείται ένα περιττό εύρος 10% -20%.είναι απαραίτητο να εξασφαλίζεται ότι το υψηλότερο επίπεδο υγρού δεν είναι υψηλότερο από το ύψος του τυφλού σημείου του οργάνου, η οποία είναι η βασική προϋπόθεση για τη μέτρηση.
Χαρακτηριστικά του μέσου: Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί εάν το δοκιμαζόμενο υγρό είναι διαβρωτικό, πτητικό και περιέχει πολύ αφρό ή αιωρούμενα στερεά.και διαβρωτικά μέσα δεν απαιτούν ειδική επεξεργασία, αλλά πρέπει να επιλεγούν ανιχνευτές κατασκευασμένα από υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση.Το αποτέλεσμα είναι ασταθής ηχώ και ακόμη και αδυναμία μέτρησης.
Περιβαλλοντικές συνθήκες: Το εύρος θερμοκρασίας εργασίας των συμβατικών μοντέλων είναι -20 °C έως 60 °C και οι ακραίες συνθήκες εργασίας μπορούν να φθάσουν τους -40 °C έως 85 °C. Η πίεση πρέπει συνήθως να είναι κάτω από 0,3MPa.Απαιτείται στοχευμένη επιλογή για περιβάλλοντα όπως υψηλές θερμοκρασίες, υψηλή πίεση, ισχυρή σκόνη και ισχυρή ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή.
Χώρος εγκατάστασης: Ο ανιχνευτής πρέπει να ευθυγραμμίζεται κάθετα με το επίπεδο του υγρού, αποφεύγοντας εμπόδια όπως τοίχοι δεξαμενής, αναμεικτικά και αγωγούς, και η απόσταση από το τοίχωμα δεξαμενής πρέπει γενικά να είναι μεγαλύτερη από 0.3 μέτρα.

3, Εφαρμόσιμα και μη σενάρια
Εφαρμόσιμα σενάριαΟι υπερηχητικοί μετρητές επιπέδου είναι πιο κατάλληλοι για χρήση σε θερμοκρασία δωματίου, ατμοσφαιρική πίεση, ήρεμο επίπεδο υγρού και χωρίς ισχυρές παρεμβολές.εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, υδρολογική παρακολούθηση και διατήρηση του νερού, δεξαμενές αποθήκευσης οξέων και βάσεων, δεξαμενές τροφίμων και ποτών κλπ.τα χαρακτηριστικά τους χωρίς επαφή έχουν φυσικά πλεονεκτήματα.
Δεν ισχύει το σενάριοΟι περιορισμοί είναι επίσης σαφείς. Πρώτον, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί περιβάλλον κενού - ο υπερήχιος είναι ένα μηχανικό κύμα που απαιτεί ένα μέσο για την εξάπλωση.υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση δεν ισχύουνΓενικά, το ανώτατο όριο ανοχής θερμοκρασίας είναι 80 °C και πρέπει να λαμβάνεται προσοχή όταν η πίεση υπερβαίνει τα 0,4 MPa.σε περίπτωση ισχυρών πτητικών μέσων (όπως το καπνίζον θειικό οξύ και το αζώτιο οξύ) και μεγάλης ποσότητας αφρού και σκόνηςΗ μέτρηση αυτή θα έχει ως αποτέλεσμα να μειωθεί σημαντικά το ήχο ή να απορροφηθεί, ενώ το σφάλμα μέτρησης θα είναι μεγάλο ή ακόμη και άκυρο.μεγάλες δεξαμενές αποθήκευσης όπως εσωτερικές δεξαμενές πλωτής οροφής έχουν μεγάλο εύροςΠέρυσι, οι συχνές αλλαγές θερμοκρασίας μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ακρίβεια λόγω των διακυμάνσεων της ταχύτητας του ήχου..