Widnejn industrijali: kif l-ultrasound 'jisma' 'bidliet fil-livell ta' likwidu

Widnejn industrijali: kif l-ultrasound "jisma '" jinbidel fil-livell tal-likwidu

Ejja nitkellmu dwar liema mewġ ultrasoniku huma. Il-firxa tal-frekwenza tal-ħsejjes li nistgħu nisimgħu hija bejn wieħed u ieħor bejn 20 Hertz u 20, 000 Hertz. Madankollu, il-frekwenza ta 'mewġ ultrasoniku hija ħafna ogħla, tipikament tvarja minn 20 kilohertz sa 100 megahertz. Għalhekk, il-widnejn tagħna ma jistgħux jindividwaw mewġ ultrasoniku. Fil-fatt, mewġ ultrasoniku huma tip ta 'mewġa mekkanika. Jistgħu jinfirxu f'medja elastika u, minħabba l-frekwenza għolja u t-tul ta 'mewġa qasira tagħhom, għandhom direzzjonalità qawwija, enerġija sinifikanti, u qawwa ta' penetrazzjoni qawwija waqt il-propagazzjoni.

Merħba fil-Laboratorju tal-Kejl u l-Kontroll ta 'Solidatat. Jien l-istrument u l-kejl tat-tagħmir tiegħek u l-maniġer tal-kontroll. Illum, ejja nitkellmu dwar l-applikazzjoni ta 'mewġ ultrasoniku fil-kejl tal-livell.

Meta niġu għall-istorja tal-ultrasound, din tista 'tiġi rintraċċata għall-1793. Dak iż-żmien, xjenzat Taljan, Spallanzani, skopra permezz ta' esperimenti li l-friefet il-lejl jużaw mewġ ultrasoniku biex iħossu l-inħawi tagħhom, u b'hekk jiżvelaw il-misteru tal-ultrasound. Aktar tard, bl-iżvilupp tat-teknoloġija, l-ultrasound ġie applikat b'mod wiesa 'f'oqsma bħal skoperta, kejl, u mediċina. Fil-produzzjoni industrijali, il-kejl tal-livell huwa partikolarment importanti. Il-kejl tal-livell jirreferi għall-kejl tal-għoli tal-materjali f'kontenituri jew spazji, bħal likwidi u solidi granulari. Permezz tal-kejl tal-livell, nistgħu nkunu nafu kemm hemm materjal fil-kontenitur, u b'hekk niżguraw il-bilanċ materjali fil-proċess ta 'produzzjoni. Jekk il-livell jista 'jiġi kkontrollat ​​b'mod preċiż, jista' jiżgura wkoll il-produzzjoni u l-kwalità tal-prodotti, kif ukoll jiżgura produzzjoni sikura. Allura, kif jintuża l-ultrasound fil-kejl tal-livell?

F'termini sempliċi, il-mewġ ultrasoniku għandhom ftit attenwazzjoni fil-likwidi u s-solidi, u għandhom kapaċità ta 'penetrazzjoni estremament qawwija. Speċjalment fis-solidi opaki għad-dawl, jistgħu jippenetraw distanza ta 'bosta għexieren ta' metri. Barra minn hekk, mewġ ultrasoniku għandhom direzzjonalità qawwija u jistgħu jiġu emessi b'mod direzzjonali. Matul il-kejl, is-senser jarmi l-mewġ ultrasoniku. Meta l-mewġ jiltaqgħu mal-wiċċ tal-materjal, dawn jirriflettu lura. Wara li s-senser jirċievi l-mewġa riflessa, jista 'jiddetermina d-distanza billi jikkalkula d-differenza fil-ħin, u b'hekk jikseb l-għoli tal-livell tal-likwidu. Il-proċess kollu ta 'kejl ma jeħtieġx kuntatt dirett mal-mezz imkejjel, u għalhekk huwa adattat ħafna għal ambjenti korrużivi u erożivi u huwa użat ħafna f'industriji bħal inġinerija kimika, pitrolju, ikel, ikel, farmaċewtiċi, u protezzjoni ambjentali.

Sussegwentement, ejja nagħtu ħarsa lejn il-prinċipju tax-xogħol tal-gauge tal-livell ultrasoniku. B'mod ġenerali, gauge ta 'livell ultrasoniku jikkonsisti minn transducer, unità ta' proċessar tas-sinjal, u modulu ta 'wiri jew output. Il-passi speċifiċi tal-kejl huma kif ġej:

1
2. ** Propagazzjoni ultrasonika **: mewġ ultrasoniku jinfirex b'ċerta veloċità fl-arja. Meta jiltaqgħu mal-wiċċ tal-materjal, uħud minnhom se jiġu riflessi lura biex jiffurmaw eku. L-intensità u l-ħin tar-ritorn tal-eku huma relatati mal-karatteristiċi tal-wiċċ fil-mira.
3 Fl-istess ħin, tkejjel il-ħin li tieħu biex il-polz ultrasoniku jivvjaġġa.
4 Il-formula hija: D=V × ΔT ÷ 2, fejn V hija l-veloċità tal-ħoss fil-medju, Δt hija d-differenza fil-ħin mill-emissjoni tal-mewġa ultrasoniku għar-riċeviment tal-eku, u D hija d-distanza mis-senser għall-wiċċ tal-materjal. Barra minn hekk, peress li l-parametri ġeometriċi tal-forma u l-għoli tal-kontenitur huma magħrufa, l-għoli tal-livell jista 'jiġi kkalkulat bl-użu tal-formula L=E - D, fejn L hija l-għoli tal-livell imkejjel, E hija d-distanza mill-bażi ta' installazzjoni tas-sensor sal-qiegħ tal-kontenitur (li huwa l-għoli tat-tank vojt jew l-għoli tat-tank totali), u D hija d-distanza mill-wiċċ tal-materjal.

Madankollu, hemm xi punti li għandhom jiġu nnotati f'applikazzjonijiet prattiċi. L-ewwelnett, il-veloċità tal-ħoss hija affettwata mill-kundizzjonijiet medji u ambjentali, bħal temperatura, pressjoni, umdità, eċċ. Pereżempju, fl-arja, għal kull żieda ta '1 grad fit-temperatura, il-veloċità tal-ħoss tiżdied b'madwar 0. 6 metri kull sekonda. Għalhekk, fil-kejl attwali, is-sensuri tat-temperatura huma ġeneralment installati għall-kumpens tat-temperatura biex tiġi żgurata l-eżattezza tal-kejl. It-tieni, mewġ ultrasoniku jistgħu ma jkunux kapaċi jinfirxu f'vakwu jew f'kundizzjonijiet ta 'pressjoni estrema, u għalhekk l-ambjent applikabbli jeħtieġ ukoll li jiġi kkunsidrat bir-reqqa.

Barra minn hekk, il-pożizzjoni ta 'installazzjoni u l-orjentazzjoni tas-senser ultrasoniku huma wkoll importanti ħafna. Is-senser għandu jkun allinjat mal-wiċċ tal-materjal imkejjel, u l-ostakli għandhom jiġu evitati kemm jista 'jkun biex tevita interferenza fl-eki. Jekk ikun hemm ħawwad jew strutturi oħra ġewwa l-kontenitur, jistgħu jiġu ġġenerati eki foloz. F'dan iż-żmien, it-teknoloġija tal-ipproċessar tas-sinjali għandha tintuża biex tidentifika l-eki korretti. Barra minn hekk, it-trab, il-fwar jew ir-ragħwa fl-arja jistgħu wkoll jaffettwaw il-propagazzjoni u r-riflessjoni tal-mewġ ultrasoniku. F'dawn il-każijiet, jista 'jkun hemm bżonn li jittieħdu miżuri oħra biex jiġu ttrattati l-interferenza.

Fl-aħħarnett, hemm dettall wieħed minuri li jeħtieġ attenzjoni: il-miter tal-livell ultrasoniku għandu ċerta distanza ħdejn is-sonda li ma tistax titkejjel. Dan minħabba li l-polz ultrasoniku li joħroġ għandu ċertu wisa 'tal-ħin, u s-senser xorta se jkollu vibrazzjonijiet residwi wara li joħroġ il-mewġa ultrasonika. Matul dan il-perjodu, l-eku rifless ma jistax jiġi skopert. Din id-distanza tissejjaħ iż-żona għomja. Għalhekk, l-ogħla parti tal-materjal imkejjel ġeneralment m'għandhiex tidħol fiż-żona għomja tas-senser.