Misuratore di livello a ultrasuoni: principio, selezione

1Principio di misura: logica di base del metodo di differenza di tempo per la misurazione della distanza
Il principio di funzionamento del misuratore di livello ad ultrasuoni può essere riassunto come "metodo di eco".Lo strumento è controllato da un microprocessore ed emette impulsi ad ultrasuoni ad alta frequenza sulla superficie del liquido misurato attraverso un trasduttore (sonda)Dopo che le onde sonore sono riflesse dalla superficie del liquido, gli echi vengono ricevuti dallo stesso trasduttore e convertiti in segnali elettrici.Il sistema calcola la distanza dal sensore alla superficie del liquido sulla base della differenza di tempo tra l'emissione e la ricezione delle onde sonoreL'espressione matematica è: S=C × T/2, dove S è la distanza, C è la velocità del suono e T è il tempo di propagazione.
Va notato che gli impulsi emessi dal trasduttore ad ultrasuoni hanno una certa larghezza,che fa sì che le onde emesse e quelle riflesse si sovrappongano e siano irriconoscibili nell'area più vicina alla sonda, che viene chiamato "punto cieco di misurazione". Il punto cieco è un indicatore duro che deve essere attentamente considerato durante la selezione - l'altezza dell'installazione deve essere maggiore del punto cieco,altrimenti non sarà possibile misurare normalmenteInoltre, la velocità del suono è influenzata da fattori quali la temperatura e la densità media.I moderni strumenti intelligenti hanno generalmente sensori di temperatura integrati per la compensazione della velocità per garantire la precisione delle misurazioni.

2, Punti chiave di selezione: considerazione globale basata sulle condizioni di lavoro
La selezione scientifica dei misuratori di livello ad ultrasuoni dovrebbe ruotare attorno alle seguenti dimensioni fondamentali:
Intervallo di misura e punti ciechi: la gamma di prodotti convenzionali si estende da 0,1 m a 30 m e una gamma ridondante del 10% -20% deve essere riservata alla scelta.È necessario garantire che il livello massimo di liquido non sia superiore all'altezza del punto cieco dello strumento., che è il prerequisito fondamentale per la misurazione.
Caratteristiche del mezzo: è necessario determinare se il liquido sottoposto a prova è corrosivo, volatile e contiene molta schiuma o solidi in sospensione.non richiedono un trattamento speciale, ma è necessario selezionare sonde realizzate in materiali resistenti alla corrosione; tuttavia, un gran numero di schiuma assorbirà e disperderà le onde ultrasonore,che si traduce in un'eco instabile e persino nell'incapacità di misurare.
Condizioni ambientali: La gamma di temperatura di lavoro dei modelli convenzionali è da -20 °C a 60 °C e le condizioni di lavoro estreme possono raggiungere -40 °C a 85 °C; la pressione deve di solito essere inferiore a 0,3 MPa.È necessaria una selezione mirata per ambienti quali le alte temperature, alta pressione, polvere forte e forti interferenze elettromagnetiche.
Spazio di installazione: La sonda deve essere allineata verticalmente con il livello del liquido, evitando ostacoli quali pareti del serbatoio, miscelatori e condotte, e la distanza dalla parete del serbatoio deve generalmente essere superiore a 0.3 metri.

3, Scenari applicabili e non applicabili
Scenari applicabili: i misuratori di livello ad ultrasuoni sono più adatti all'uso a temperatura ambiente, pressione atmosferica, livello liquido calmo e senza forti interferenze.impianti di trattamento delle acque, conservazione dell'acqua e monitoraggio idrologico, serbatoi di immagazzinamento acido-base, serbatoi per alimenti e bevande, ecc.le loro caratteristiche di non contatto hanno vantaggi naturali.
Scenario non applicabileIn primo luogo, non è possibile utilizzare un ambiente a vuoto: gli ultrasuoni sono un'onda meccanica che richiede un mezzo per la propagazione.non sono applicabili alti livelli di temperatura e di pressioneIn generale, il limite massimo di tolleranza alla temperatura è di 80 °C e si deve prestare attenzione quando la pressione supera 0,4 MPa.nel caso di materiali fortemente volatili (come acido solforico fumante e acido nitrico) e di un gran numero di schiuma e polvere, l'onda sonora sarà seriamente attenuata o assorbita e l'errore di misurazione sarà elevato o addirittura non valido.grandi serbatoi di stoccaggio come i serbatoi di tetto galleggiante interni hanno una vasta gammaInfine, i frequenti cambiamenti di temperatura possono anche influenzare la precisione a causa delle fluttuazioni della velocità del suono..