Индустријске уши: Како ултразвучни "саслушају промене на нивоу течности

Индустријске уши: Како ултразвук "чује" промене на нивоу течности

Хајде да разговарамо о томе који су ултразвучни таласи. Фреквенцијски распон звукова које можемо чути је приближно између 20 херца и 20, 000 херц. Међутим, учесталост ултразвучних таласа је много већа, која се обично у распону од 20 килограма до 100 мегахерца. Стога наше уши не могу открити ултразвучне таласе. У ствари, ултразвучни таласи су врста механичког таласа. Они могу пропагирати у еластичним медијима и, због велике фреквенције и кратке таласне дужине, они имају снажну усмеравање, значајну енергију и снажну продор снаге током ширења.

Добродошли у лабораторију за мерење и контролу солидата. Ја сам ваш мерење и управљач за инструмент и управљање опремом. Данас разговарајмо о примени ултразвучних таласа у мерењу нивоа.

Када је у питању историја ултразвука, може се пратити на 1793. године. У то време италијански научник, Спалланзани, открио је експерименте да шишари користе ултразвучне таласе да осјећају своју околину, на тај начин откривени мистерију ултразвука. Касније, са развојем технологије, ултразвук се широко примењује у областима као што су откривање, мерење и медицина. У индустријској производњи мерење нивоа је посебно важно. Мерење нивоа односи се на мерење висине материјала у контејнерима или просторима, као што су течности и зрнате чврсте материје. Кроз мерење нивоа можемо знати колико је материјала у контејнеру, на тај начин обезбедити материјално стање у процесу производње. Ако се ниво може прецизно контролисати, такође може да осигура и излаз и квалитет производа, као и осигуравају сигурну производњу. Па, како се користи ултразвук у мерењу нивоа?

Једноставно, ултразвучни таласи имају врло мало пригушивања у течностима и чврстим материјама и имају изузетно снажне продорне способности. Нарочито у непрозирним чврстим материјама за светло, могу продрети на удаљеност од неколико десетина метара. Штавише, ултразвучни таласи имају снажну усмеравање и могу се емитовати смерно. Током мерења сензор емитује ултразвучне таласе. Када се таласи сусрећу на површину материјала, они ће се одразити. Након што сензор прими рефлексни талас, може одредити растојање кроз израчунавање временске разлике, а на тај начин добијате висину нивоа течности. Читав процес мерења не захтева директан контакт са измереним медијем, тако да је веома погодан за корозивно и ерозивно окружење и широко се користи у индустријама као што су хемијско инжењеринг, нафтни, храна, фармацеутски производи и заштита животне средине.

Следеће, погледајмо принцип рада ултразвучног мерама нивоа. Генерално гледано, ултразвучни ниво нивоа састоји се од претварача, јединице за прераду сигнала и дисплеја или излаза модула. Специфични кораци мерења су следећи:

1. ** Ултразвучна емисија **: Мерач ултразвучног нивоа емитује ултразвучне импулсе на фиксном брзини према циљаној површини материјала кроз сонду, на пример, пет пута сваке две секунде.
2 ** Ултразвучно испитивање **: Ултразвучни таласи се шире на одређеној брзини у ваздуху. Када се сусрећу са површином материјала, неки од њих ће се огледати натраг да формирају одјек. Интензитет и време повратка одјека повезан је са карактеристикама циљне површине.
3. ** Рефлецтион Ваве Рецепција **: Сонда добија ултразвучни сигнали таласа одражавају се са површине материјала и претвара их у електричне сигнале. Истовремено, мери време које је потребно за путовање ултразвучном пулсу.
4. ** Израчунавање нивоа **: мерењем времена ширења ултразвучног пулса, израчунајте временску разлику од емисије на пријем, а затим користите формулу да бисте израчунали удаљеност од сензора на површину материјала. Формула је: Д=В × × × × т × ГДЈЕ В је вредна брзина звука у медијуму, ΔТ је временска разлика од емисије ултразвучног таласа до пријема одјека и Д је удаљеност од сензора на површину материјала. Поред тога, пошто су познати параметри геометријског облика и висине, висина нивоа се може израчунати помоћу формуле Л=Е - Д, где је мјерена висина нивоа, е да је удаљеност од сензорске инсталационе базе до дна контејнера (која је празна висина контејнера (која је празна висина контејнера (која је празна висина контејнера (која је празна висина контејнера (која је празна висина контејнера) и Д је удаљеност од сензора на површини материјала.

Међутим, постоје неке тачке које треба приметити у практичним апликацијама. Прво, брзина звука под утицајем средњих и еколошких услова, као што је температура, притисак, влажност, итд. На пример, у ваздуху, за сваких 1 степени пораст температуре, брзина звука ће се повећати приближно 0. 6 метара у секунди. Стога се у стварним мерењима сензори температуре обично инсталирају за температурну надокнаду како би се осигурала тачност мерења. Друго, ултразвучни таласи можда неће моћи да се шире у вакууму или под екстремним условима притиска, тако да се применљиво окружење такође мора пажљиво размотрити.

Поред тога, положај инсталације и оријентација ултразвучног сензора су такође веома важни. Сензор треба да се усклади са површином измереног материјала, а препреке треба избегавати што је више могуће како би се спречило уплитање у одјеке. Ако у контејнеру постоји мешалица или друге структуре, могу се генерисати лажни одјеци. У то време, технологија за обраду сигнала треба користити за идентификацију исправних одјека. Штавише, прашина, паре или пена у ваздуху такође могу утицати на ширење и одраз ултразвучних таласа. У таквим случајевима ће се можда требати предузети и друге мере да се баве уплитањем.

Коначно, постоји један мањи детаљ који је потребна пажња: Мерач ултразвучног нивоа има одређену удаљеност у близини сонде која се не може мерити. То је зато што је емитовани ултразвучни пулс има одређени временски ширину, а сензор ће и даље имати преостале вибрације након што су емитали ултразвучни талас. Током овог периода не може се препознати одражавани одјек. Ова удаљеност се зове слепа зона. Стога највиши део измереног материјала углавном не би требало да уђе у слепу зону сензора.