Ultrasonik level gauge: prinsip, pemilihan

1Prinsip pengukuran: logika inti dari metode perbedaan waktu untuk pengukuran jarak
Prinsip kerja pengukur tingkat ultrasonik dapat diringkas sebagai "metode echo ranging".Instrumen dikendalikan oleh mikroprosesor dan memancarkan pulsa ultrasonik frekuensi tinggi ke permukaan cairan yang diukur melalui transduser (probe)Setelah gelombang suara dipantulkan oleh permukaan cairan, gema diterima oleh transduser yang sama dan diubah menjadi sinyal listrik.Sistem menghitung jarak dari sensor ke permukaan cairan berdasarkan perbedaan waktu antara emisi dan penerimaan gelombang suara, dikombinasikan dengan kecepatan propagasi gelombang suara di media. Ekspresi matematika adalah: S = C × T / 2, di mana S adalah jarak, C adalah kecepatan suara, dan T adalah waktu propagasi.
Perlu dicatat bahwa impuls yang dipancarkan oleh transduser ultrasonik memiliki lebar tertentu,yang menyebabkan gelombang yang dipancarkan dan gelombang yang dipantulkan tumpang tindih dan tidak dapat dikenali di daerah yang lebih dekat ke probe, yang disebut "titik buta pengukuran". Titik buta adalah indikator keras yang harus dipertimbangkan dengan hati-hati saat memilih - ketinggian instalasi harus lebih besar dari titik buta,Jika tidak, tidak mungkin mengukur secara normal.Selain itu, kecepatan suara dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu dan kepadatan medium.Instrumen cerdas modern biasanya memiliki sensor suhu built-in untuk kompensasi kecepatan untuk memastikan akurasi pengukuran.

2, Poin utama pemilihan: pertimbangan komprehensif berdasarkan kondisi kerja
Seleksi ilmiah pengukur tingkat ultrasonik harus berkisar pada dimensi inti berikut:
Jangkauan pengukuran dan titik mati: Rentang produk konvensional mencakup 0,1m sampai 30m, dan rentang redundansi 10% -20% harus disediakan saat memilih.perlu untuk memastikan bahwa tingkat cairan tertinggi tidak lebih tinggi dari ketinggian titik mati instrumen., yang merupakan prasyarat dasar untuk pengukuran.
Karakteristik media: Harus ditentukan apakah cairan yang diuji korosif, mudah menguap, dan mengandung banyak busa atau zat padat yang tersuspensi.dan media korosif tidak memerlukan perawatan khusus, tetapi probe yang terbuat dari bahan tahan korosi harus dipilih; Namun, sejumlah besar busa akan menyerap dan menyebarkan gelombang ultrasonik,mengakibatkan gema tidak stabil dan bahkan ketidakmampuan untuk mengukur.
Kondisi Lingkungan: Kisaran suhu kerja model konvensional adalah -20 °C sampai 60 °C, dan kondisi kerja ekstrem dapat mencapai -40 °C sampai 85 °C; Tekanan biasanya perlu di bawah 0,3MPa.Seleksi yang ditargetkan diperlukan untuk lingkungan seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, debu yang kuat, dan gangguan elektromagnetik yang kuat.
Ruang pemasangan: Probe harus sejajar secara vertikal dengan tingkat cairan, menghindari hambatan seperti dinding tangki, peradangan, dan pipa, dan jarak dari dinding tangki umumnya harus lebih besar dari 0.3 meter.

3, Skenario yang berlaku dan tidak berlaku
Skenario yang berlaku: Pengukur tingkat ultrasonik paling cocok untuk digunakan pada suhu kamar, tekanan atmosfer, kadar cairan yang tenang, dan tanpa gangguan yang kuat.pabrik pengolahan air, konservasi air dan pemantauan hidrologi, tangki penyimpanan asam-basa, tangki makanan dan minuman, dll.karakteristik non-kontak mereka memiliki keuntungan alami.
Skenario tidak berlaku: Keterbatasan juga jelas. Pertama, lingkungan vakum tidak dapat digunakan - ultrasound adalah gelombang mekanis yang membutuhkan media untuk menyebar.suhu tinggi dan tekanan tinggi tidak berlakuUmumnya batas atas toleransi suhu adalah 80 °C, dan hati-hati harus diambil ketika tekanan melebihi 0,4MPa.dalam kasus media mudah menguap yang kuat (seperti asam sulfat dan asam nitrat yang mendidih) dan sejumlah besar busa dan debu, gelombang suara akan sangat lemah atau diserap, dan kesalahan pengukuran akan besar atau bahkan tidak valid.Tangki penyimpanan besar seperti tangki atap terapung internal memiliki jangkauan yang luasKelima, perubahan suhu yang sering juga dapat mempengaruhi akurasi karena fluktuasi kecepatan suara.