Hvað er ultrasonic stigskynjari?

Úthljóðstigsskynjari, einnig þekktur sem úthljóðsvökvastigsmælar, eru-snertilaus stigmælitæki. Þeir eru með mikla nákvæmni, auðvelda uppsetningu og lágmarks viðhald. Algengt er að mæla vökvamagn í ýmsum ílátum, svo og vatnsborð í skurðum, laugum, lónum, ám, vötnum og sjó, þeir geta einnig mælt viðmótsstig og stigmun. Þeir eru sérstaklega hentugir fyrir skólpvatn og ætandi umhverfi. Þegar þeir eru notaðir í tengslum við geyma og yfirfall til að mynda opna rás rennslismæla, geta þeir einnig mælt flæðishraða. Þess vegna eru þau í auknum mæli notuð í mörgum atvinnugreinum og sviðum eins og stáli, jarðolíu, vatnsmeðferð og vatnsvernd.

Uppsettur á efri hluta íláts sendir úthljóðstigsmælirinn, undir stjórn rafeindaeininga, frá sér geisla úthljóðspúlsa í átt að hlutnum sem verið er að mæla. Hljóðbylgjurnar endurkastast af yfirborði hlutarins og hluti endurkastaðs bergmáls er móttekin af rannsakandanum og breytt í rafmerki. Tíminn frá losun úthljóðsbylgjunnar til móttöku hennar er í réttu hlutfalli við fjarlægðina milli rannsakans og hlutsins sem verið er að mæla. Rafeindaeiningin skynjar þennan tíma og reiknar mælda vegalengd út frá þekktum hljóðhraða. Fjarlægðin frá nemanum að botni tanksins að frádregnum fjarlægðinni frá nemanum að vökvastigi er jöfn raunverulegu vökvastigi eða hæð. Þetta er notað til að breyta vökvahæðinni í 4~20 mA straummerki eða 1~5 V spennumerki fyrir úttak. Að öðrum kosti er hægt að senda það til stjórnstöðvarinnar með RS485, HART eða GPRS samskiptum. Þar sem hitastig hefur veruleg áhrif á hljóðhraða ætti tækið að mæla umhverfishita til að leiðrétta fyrir hljóðhraða.

Í samanburði við aðrar gerðir af hæðarmælum hafa úthljóðstigsskynjarar eftirfarandi kosti:

(1) Mæling án-snertingar: Úthljóðsmælirinn er settur upp fyrir ofan vökvayfirborðið og snertir ekki mældan miðil. Þetta gerir ráð fyrir þægilegri mælingu á ætandi, seigfljótandi eða eitruðum vökva, forðast tæringu eða mengun af vökvanum sem mælt er og útilokar viðhaldskröfur.

(2) Góð fjölhæfni: Stigmælirinn getur mælt vökvastig í opnum rásum sem og í stórum geymslugeymum.

Auðveld uppsetning og í sundur.

(3) Sterk aðlögunarhæfni: Það hefur mikið úrval af forritum og hefur ekki áhrif á þéttleika, rafstuðul eða leiðni miðilsins. Það er mjög aðlögunarhæft að eðlisefnafræðilegum eiginleikum mælda vökvans. (4) Hentar til að mæla magn eitraðra, ætandi og hár-seigju vökva, til að sigrast á göllum annarra stigmæla í svo erfiðu mæliumhverfi.

(5) Næstum engir vélrænir hlutar á hreyfingu, ekkert slit, langur endingartími og létt. Stöðugeindið inni í transducernum titrar við hljóðtíðni, með lítilli amplitude, langan líftíma og góðan stöðugleika.

Ókostir fela aðallega í sér: þegar mældur vökvi er rokgjarn, getur ójafn loftþéttleiki yfir vökvayfirborðinu leitt til stærri mæliskekkna; þegar mældur vökvayfirborð hefur miklar bylgjur getur það auðveldlega valdið óskipulegum endurkasti hljóðbylgju, sem leiðir til villna. Auk þess hafa úthljóðstigsmælar óumflýjanleg blindsvæði þegar vökvamagn er mælt, sem gerir stuttar-fjarlægðarmælingar erfiðar.

Innbyggðir úthljóðstigsmælar samþætta úthljóðsnemann, merkjavinnslueiningu, skjá osfrv., í eitt tæki. Öllum mæli- og eftirlitsaðgerðum er lokið innan sama húsnæðis.

Auðveld uppsetning: Vegna þéttrar uppbyggingar þarf aðeins að festa eitt tæki við uppsetningu, sem útilokar flóknar raflögn og uppsetningaraðferðir. Alhliða virkni: Hentar fyrir erfiðar iðnaðarumhverfi, með verndareinkunn allt að IP66/IP67. Margar gerðir eru fáanlegar, svo sem -tæringarþolnar og sprengiþolnar-gerðir.

Einfölduð kvörðun: Samþætta hönnunin einfaldar og einfaldar kvörðunarferlið og krefst venjulega kvörðunar á öllu kerfinu frekar en mörgum aðskildum íhlutum.

Innbyggðir úthljóðstigsmælar eru almennt notaðir í geymslugeymum, skólphreinsun iðnaðar, efnaviðbragðsílát og grunnvatnslaugar.

Skiptir-Umhljóðsstigsmælar: Skiptir-úthljóðsstigsmælar samanstanda af sérstakri nema og merkjavinnslueiningu. Neminn er settur upp við mælipunktinn en hægt er að setja merkjavinnslueininguna upp í stjórnherbergi eða öðrum hentugum stað fjarri mælipunktinum. Þau tvö eru tengd með snúru.

Sterk andstæðingur-truflunargeta: Með nema og merkjavinnslueiningu aðskilin er hægt að halda merkjavinnslueiningunni í burtu frá svæðum með háan hita, háþrýsting eða sterka rafsegultruflanir, og þar með bæta mælingarnákvæmni og áreiðanleika.

Auðveld notkun: Merkjavinnslueiningin er venjulega með stærri skjá og fleiri rekstrarviðmót, sem auðveldar aðlögun og eftirlit af rekstraraðilum.

Mikil aðlögunarhæfni: Kljúfa hönnunin gerir það kleift að laga sig að erfiðu mæliumhverfi, svo sem háum-hita, ætandi gasi eða fljótandi umhverfi. Kanninn getur verið gerður úr sérstökum efnum til að standast þessar aðstæður.

Úthljóðstigsmælar með klofnum-gerð eru hentugir fyrir stigmælingar í stórum geymslugeymum, flóknum ferlum og háum-hita eða mjög ætandi umhverfi. Þau eru sérstaklega hentug fyrir forrit sem krefjast fjarstýringar eða verndar gegn umhverfistruflunum.

1. Mælisvið og dauðasvæði
Mælisvið og dautt svæði eru tveir mikilvægir vísbendingar um úthljóðstigsmæla.

Mælisviðið táknar hámarkssviðið sem hæðarmælirinn getur mælt, sem endurspeglar næmni transducersins. Með öðrum orðum, því stærra sem mælisviðið er, því hærra er næmið. Flestir framleiðendur tilgreina mælisvið fyrir slétt vökvayfirborð, en í raunverulegri mælingu geta sveiflur í vökvastigi, fljótandi hlutir á yfirborðinu og tilvist ryks eða gufu í mældu föstu efninu valdið því að mælisviðið fer ekki undir nafngildi.

Dauða svæðið, einnig þekkt sem blinda svæðið, er fjarlægðin sem úthljóðstigsmælirinn getur ekki mælt vegna eftirskjálfta úthljóðsmælisins. Til dæmis þýðir dautt svæði 30 cm að þegar fjarlægðin milli vökvayfirborðsins og rannsakans er minni en 30 cm, þá verður mæling ekki möguleg. Þess vegna, fyrir vörur með sama mælisvið, gefur minna dautt svæði til kynna betri transducer hönnun; það auðveldar einnig uppsetningu fyrir mælingar í lokuðum tönkum eða með stuttum mælisviðum.

2. Hitastig og nákvæmni
Hitastigið er að mestu tilgreint sem -20 ~ 60 gráður. Vegna þess að flestir stigmælar sem nota LCD skjái hafa vinnsluhitasvið takmarkað við ákveðin mörk fyrir LCD skjáinn; ef farið er yfir þetta svið mun það valda bilunum. Ef takmarkanir LCD skjásins eru virtar að vettugi er rekstrarhitastigið yfirleitt -40 til 80 gráður. Undir venjulegum kringumstæðum fer rekstrarhiti úthljóðsgjafa sjaldan yfir 150 gráður: yfir 150 gráður getur auðveldlega skemmt piezoelectric keramikið inni, því getur 150 gráður talist algjört eyðileggjandi hitastig. Ennfremur geta sum efni sem notuð eru í framleiðsluferli ultrasonic transducers ekki starfað í langan tíma við hitastig yfir 100 gráður; því hámarkshitastig fyrir flesta transducers er 100 gráður.

Af hverju að íhuga nákvæmni og hitastig saman? Vegna þess að í lofti hefur 1 gráðu hitamælingarvilla áhrif á hljóðhraðann um 0,6 m/s. Við 20 gráður og 1 andrúmsloft er hljóðhraði um það bil 340 m/s. Því eru áhrif á mæliskekkju reiknuð 0,17%; ef hitamæliskekkjan fer yfir 3 gráður mun stigmælingarvillan fara yfir nafnsviðið 0,5% fyrir flesta framleiðendur. Í raun og veru er 0,5% nákvæmni fyrir eðlileg hitastig og þrýstingsskilyrði. Við hærra eða lægra hitastig getur mælingarnákvæmni farið yfir 0,5%. Mælingarskekkjur aukast einnig í umhverfi með hitastigum eða hröðum hitabreytingum. Ennfremur hefur gassamsetning mest áhrif á mælingarnákvæmni. Til dæmis, í nærveru rokgjarnra vökva, breytir uppgufun vökvans loftsamsetningu, sem aftur breytir gashljóðhraðanum, sem veldur að lokum mæliskekkjum.

3. Þrýstingur
Undir undirþrýstingi er almennt ekki mælt með úthljóðsmælingu vegna þess að útbreiðslu ómhljóðs er náð með gasi. Neikvæð þrýstingur þýðir að loftið inni er sjaldgæft. Ómskoðun útbreiðslu í sjaldgæfu lofti veldur tveimur vandamálum: Í fyrsta lagi breytist hljóðhraði, sem veldur mæliskekkjum; í öðru lagi eykst hljóðbylgjudeyfing í sjaldgæfu lofti, sem leiðir til minnkaðs mælisviðs eða kemur jafnvel í veg fyrir mælingar.

4. Ætandi
Ætingarhæfni hæðarmæla prófar fyrst og fremst efni rannsakans. Í veikt súrt eða basískt umhverfi dugar venjulegar plastskeljar. Pólýtetraflúoretýlen (PTFE) skeljar þola flestar sterkar sýrur og basa. Rétt er að taka fram að ef efnið sem verið er að mæla er mjög ætandi og rokgjarnt er best að setja lím á hringrásina þegar innbyggður hæðarmælir er notaður. Þetta er vegna þess að flest vatnsheld hús eru ekki gas-held; Þegar gas fer inn í búnaðinn mun það tæra hringrásina.