Transdutor de nível ultrassônico, também chamado de sensor de nível ultrassônico ou transmissor de nível ultrassônico.
O medidor de nível ultrassônico (medição de nível de material, nível de líquido) é um instrumento de medição de nível sem contato, altamente confiável, econômico e fácil de instalar e manter. Ele pode atender a maioria dos requisitos de medição de nível sem entrar em contato com o meio.
Características do transdutor de nível ultrassônico
- A grande faixa de medição pode chegar a 40m, e o nível de material sólido medição pode chegar a 25m.
- A resolução pequena é de 1 mm.
- Visor LCD/LED grande.
- Tecnologia de processamento de sinal inteligente.
- Invólucro anticorrosivo todo em plástico: grau de proteção IP67.
- Estrutura do transdutor: Não há exigência de comprimento de conexão de flange quando o medidor de nível de faixa pequena é flangeado.
- Parâmetros de configuração de botão simples: não há necessidade de esperar que o recipiente esvazie ou encha, não há necessidade de um controle remoto adicional.
- Métodos de instalação flexíveis: rosca (flange), furo fixo (suporte).
- A sonda pode ser estendida: é adequada para instalação externa em um recipiente fechado em áreas frias para evitar congelamento.
- Equipado com relé duplo alto e baixo: o sistema de quatro fios fornece esta função.
- As formas de alimentação CA e CC são opcionais: o sistema de quatro fios e o mainframe da máquina dividida fornecem esta função.
Medidor de nível ultrassônico e outras tecnologias de medidores de nível
- Comparado com a tecnologia de alcance a laser, tem as vantagens de simplicidade e economia;
- A tecnologia de ultrassom geralmente não requer peças móveis, portanto, a instalação e a manutenção são relativamente convenientes;
- O medidor de nível ultrassônico pode não apenas fixar ponto e medição de posição contínua, mas também fornecer convenientemente os sinais necessários para medição remota ou controle remoto;
- Comparado com a tecnologia de localização radioativa, o medidor de nível ultrassônico não requer proteção.
Características técnicas
- Transdutor com forte poder de emissão. A superfície pode ser autolimpante. O uso de estrutura de transdutor atualizada e tecnologia de fabricação. O desempenho de trabalho do transdutor é significativamente melhorado.
- O controle do programa do microprocessador e a tecnologia de processamento de sinal inteligente podem realizar uma variedade de modos típicos de processamento de software de condição de trabalho. O medidor de nível pode se adaptar a condições de trabalho complexas, como sólidos, líquidos e poeira.
- Ajuste de programação do controle remoto infravermelho, operação simples e confiável e com display LCD no local.
- Medição contínua sem contato, reduzindo a manutenção;
- Ele pode ser usado para medir nível, espaço e distância, e também pode realizar conversão automática de nível-volume para tanques de comutação padrão ou especiais;
- O LCD com luz de fundo pode exibir de acordo com as unidades de engenharia padrão.
Especificações do transdutor de nível ultrassônico
| Funcionalidades | Tipo integral | Tipo de divisão |
| Variação | 5 metros, 10 metros, 15 metros, 20 metros, 30 metros, 40 metros, 50 metros, 60 metros | 5 metros, 10 metros, 15 metros, 20 metros, 30 metros, 40 metros, 50 metros, 60 metros, 70 metros, |
| precisão de medição | 0.5% -1.0% | 0.5% -1.0% |
| Resolução | 3 mm ou 0.1% (o que for maior) | 3 mm ou 0.1% (o que for maior) |
| exibição | LCD chinês | LCD chinês |
| Saída analógica | Carga 4~4mA/20Q de 510 fios; Carga de 2 fios 4~20mA/250Q | Carga de 4~20mA/510Q |
| Saída de relé | 2 grupos opcionais de AC250V/8A ou DC; Estado 30V/5A programável | (Opcional) Canal único é de 2 grupos, canal duplo é de 4 grupos AC250V/8A ou DC30V/5A programável |
| alimentado por | Padrão 24VCC; opcional 220VAC+15%50Hz | Padrão 220VAC+15%50Hz; opcional 24VDC120mA; fonte de alimentação personalizada de 12VDC ou bateria |
| Temperatura ambiente | Instrumento de exibição -20~+60℃, sonda -20~+80℃ | Instrumento de exibição -20~+60℃, sonda -20~+80℃ |
| Comunicação | Comunicação 485,232 opcional (contrato do fabricante) | Comunicação 485,232 opcional (contrato do fabricante) |
| nível de proteção | Exibir instrumento IP65, sonda IP68 | Exibir instrumento IP65, sonda IP68 |
| Cabo de sonda | não | Até 100 metros, padrão 10 metros |
| Instalação da sonda | De acordo com o alcance e seleção de sonda | De acordo com a seleção de faixa e sonda |
Aplicação do medidor de nível ultrassônico
A medição de nível de líquido e nível de material é um problema frequentemente encontrado na indústria. A tecnologia de posicionamento ultrassônico tem muitas vantagens. Pode não só ponto fixo e posicionamento contínuo. E pode fornecer convenientemente os sinais necessários para telemetria ou controle remoto.
Em comparação com a tecnologia de localização radioativa, a tecnologia de ultrassom não requer proteção.
Comparado com a tecnologia de alcance a laser, tem as vantagens de simplicidade e economia.
Ao mesmo tempo, a tecnologia de ultrassom geralmente não requer partes móveis. Portanto, é relativamente conveniente instalar e manter.
Os medidores de nível ultrassônicos podem ser amplamente utilizados em petróleo, mineração, usinas de energia, fábricas de produtos químicos, estações de tratamento de água, estações de tratamento de esgoto, água agrícola, monitoramento ambiental, alimentos (indústria de salmoura, indústria de bebidas, aditivos, óleo comestível, produtos lácteos), inundação controle Prevenção de inundações, monitoramento hidrológico, canais abertos, posicionamento espacial e muitas outras indústrias.
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Sensor de nível magnetostritivo
O que é medição de nível ultrassônico?
As ondas ultrassônicas detectam um objeto da mesma forma que o radar.
O ultrassom usa ondas sonoras e o radar usa ondas de rádio.
Quando o sinal de pulso ultrassônico é direcionado a um objeto, ele é refletido pelo objeto e o eco retorna ao emissor.
O tempo percorrido pelo pulso ultrassônico é calculado e a distância do objeto é encontrada.
Os morcegos usam um método bem conhecido para medir a distância durante a viagem.
A medição de nível ultrassônico princípio também é usado para descobrir as posições dos peixes no oceano, localizar submarinos abaixo do nível da água, também a posição de um mergulhador no mar.
Nível = Velocidade do som no ar x Tempo de atraso / 2
Princípio de funcionamento do transdutor de nível ultrassônico
Durante a medição de nível. O sinal ultrassônico é enviado pela sonda ultrassônica. Dobre para trás após ser refletido na superfície de um material líquido ou sólido. É recebido pela mesma sonda e mede todo o tempo de execução da onda ultrassônica, para realizar a medição de nível. A relação entre a distância de transmissão da onda sonora e a velocidade do som e o tempo de transmissão do som pode ser expressa pela fórmula:
A fórmula de cálculo do medidor de nível ultrassônico A fórmula de cálculo L do medidor de nível ultrassônico: a distância entre a sonda ultrassônica e a superfície do material medido. Unidade: m;
v: Valor da velocidade do som após compensação de temperatura. Unidade: m/s;
t: O tempo de execução da onda sonora na faixa de medição. Unidades
Leitura estendida: O segredo da medição de nível ultrassônico
Introdução aos principais indicadores do transdutor de nível ultrassônico
- Alcance.
Representa a grande faixa que o medidor de nível ultrassônico pode medir e reflete a sensibilidade do transdutor.
Quanto maior o alcance, maior a sensibilidade.
O medidor de nível ultrassônico pode ser equipado com transdutores de diferentes faixas, como 4, 6, 8, 10, 20, 30m.
Quando a atenuação ultrassônica é rápida e a reflexão da interface é ruim. Para evitar que o sinal ultrassônico recebido pela sonda ultrassônica seja muito fraco. Se não puder ser distinguido do sinal de ruído, é necessário aumentar a potência de transmissão do transdutor. - Área cega.
Também é chamada de zona morta, que é uma distância que não pode ser medida pelo medidor de nível ultrassônico.
Quando o medidor de nível ultrassônico transmite pulsos ultrassônicos, ele não pode detectar o eco refletido ao mesmo tempo.
Porque o pulso ultrassônico transmitido tem uma certa largura de tempo. Ao mesmo tempo, o sensor ainda apresenta pós-vibração após a transmissão do ultrassom. Durante este período, o eco refletido não pode ser detectado. Portanto, uma pequena distância da superfície da sonda para baixo não pode ser detectada normalmente e essa distância é chamada de zona cega.
Para produtos com a mesma faixa de medição, quanto menor a zona cega, melhor o design do transdutor. - Temperatura.
A faixa normal é de -10~60 graus Celsius.
Embora a temperatura limite de trabalho da cerâmica piezoelétrica seja geralmente de 150 graus Celsius. No entanto, a maioria dos materiais no processo de fabricação do medidor de nível ultrassônico não pode funcionar por muito tempo em uma temperatura acima de 100 graus Celsius. - Precisão.
É afetado principalmente por mudanças de temperatura para garantir a precisão da medição. A maioria dos medidores de nível ultrassônicos são equipados com compensação de temperatura.
Além disso, mudanças na composição do gás também afetarão a precisão do medidor de nível ultrassônico. Por exemplo, alguns líquidos voláteis. Após a volatilização, a composição do ar muda e a velocidade do som do gás muda, causando erros de medição. A maioria dos fabricantes pode controlar a precisão dentro de 0.5% sob temperatura e pressão normais e sem interferência do ambiente externo. - Sistema de dois fios e sistema de três fios.
A fonte de alimentação (DC24v) e a saída de sinal (DC4-20mA) do medidor de nível ultrassônico de dois fios compartilham o mesmo circuito. Ou seja, apenas dois fios são usados. A desvantagem é que a potência de transmissão é relativamente fraca.
O medidor de nível ultrassônico de três fios é na verdade um sistema de quatro fios. Sua fonte de alimentação (DC24v) e a saída de sinal (DC4-20mA) os loops são separados. Dois fios são usados para cada um. Quando suas extremidades negativas são conectadas ao terra comum, geralmente são usados três fios. Sua vantagem é que a potência de transmissão é maior.
Leitura estendida: Aplicações de transmissores de nível magnetostritivos
Fatores que influenciam a medição do transdutor de nível ultrassônico
Vários fatores afetarão sua medição estável e confiável quando for realmente usado no campo. Abaixo, combinaremos a situação real para descrever a influência de várias interferências na seleção, uso e instalação de medidores de nível ultrassônicos.
(1) A influência da temperatura média e ambiente
Quando a onda ultrassônica é refletida da superfície do material, sua frequência de reflexão será afetada pela temperatura do material e mudará. Para compensar essa mudança, um sensor de temperatura é instalado na sonda ultrassônica. Quando a sonda envia o sinal refletido ao processador ao mesmo tempo. O sinal de temperatura também é enviado ao microprocessador, e o processador compensará automaticamente a influência da temperatura na medição de nível.
Além disso, para garantir a operação confiável da sonda, é necessário que a temperatura ambiente não exceda 60°C.
(2) A influência do agitador na medição do medidor de nível
Se o recipiente do material estiver equipado com um agitador, ele também refletirá o sinal ultrassônico, causando falso eco de reflexão, que é transmitido ao microprocessador.
O microprocessador processará os ecos de máscara verdadeiros e falsos com base em princípios estatísticos, por isso é necessário que o eco refletido pela onda ultrassônica da superfície do material seja pelo menos 3 vezes o eco refletido pelo braço agitador.
Reduza apropriadamente a velocidade do agitador ou afaste a sonda do centro de agitação. Ambos podem efetivamente eliminar a influência da falsa reflexão da superfície produzida pelo agitador na medição de nível.
(3) O medidor de nível ultrassônico mede o valor limite do nível do material
1) Alto nível de material
Quando um pulso ultrassônico é transmitido para a superfície do material, se receber uma onda refletida da superfície do material, não será capaz de medir, e essa distância é uma zona cega. O nível do material não deve ser superior à zona cega.
2) Baixo nível de material
O nível di é a distância do sensor que a onda ultrassônica pode alcançar. E o eco refletido pode ser recebido pelo sensor. Devido à atenuação das ondas ultrassônicas no processo de propagação e à absorção das ondas sonoras na superfície do material, essa distância de propagação é fortemente dependente da natureza do material.
Resumindo, desde que o instrumento seja selecionado e instalado corretamente, o efeito da aplicação do medidor de nível ultrassônico é bastante satisfatório.
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