Máy đo độ siêu âm: nguyên tắc, lựa chọn

1, Nguyên tắc đo: logic cốt lõi của phương pháp chênh lệch thời gian để đo khoảng cách
Nguyên tắc hoạt động của máy đo nồng độ siêu âm có thể được tóm tắt là "phương pháp phân vùng âm vang".Công cụ được điều khiển bởi một bộ vi xử lý và phát ra xung siêu âm tần số cao đến bề mặt chất lỏng được đo thông qua một bộ chuyển đổi (điều tra)Sau khi sóng âm được phản xạ bởi bề mặt chất lỏng, tiếng vang được nhận bởi cùng một bộ chuyển đổi và chuyển đổi thành tín hiệu điện.Hệ thống tính toán khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng dựa trên sự khác biệt về thời gian giữa phát và nhận sóng âm, kết hợp với tốc độ lan truyền của sóng âm trong môi trường. biểu thức toán học là: S = C × T / 2, nơi S là khoảng cách, C là tốc độ âm thanh và T là thời gian lan truyền.
Nó là đáng chú ý rằng các xung phát ra từ bộ chuyển đổi siêu âm có một chiều rộng nhất định,gây ra các sóng phát ra và sóng phản xạ chồng chéo và không thể nhận ra trong khu vực gần với tàu thăm dò, được gọi là "điểm mù đo lường". Điểm mù là một chỉ số cứng phải được xem xét cẩn thận khi lựa chọn - chiều cao lắp đặt phải lớn hơn điểm mù,nếu không sẽ không thể đo được bình thườngNgoài ra, tốc độ âm thanh bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ và mật độ trung bình.Các thiết bị thông minh hiện đại thường có cảm biến nhiệt độ tích hợp để bù đắp tốc độ để đảm bảo độ chính xác đo lường.

2Các điểm chính của việc lựa chọn: xem xét toàn diện dựa trên điều kiện làm việc
Việc lựa chọn khoa học các máy đo nồng độ siêu âm nên xoay quanh các kích thước cốt lõi sau:
Phạm vi đo và điểm mù: Phạm vi sản phẩm thông thường bao gồm 0,1m đến 30m, và một phạm vi dư thừa 10% -20% nên được dành riêng khi lựa chọn.cần phải đảm bảo rằng mức độ chất lỏng cao nhất không cao hơn chiều cao của điểm mù của thiết bị., đó là điều kiện tiên quyết cơ bản để đo.
Đặc điểm của môi trường: Cần xác định liệu chất lỏng được thử nghiệm có ăn mòn, dễ bay hơi và có chứa nhiều bọt hoặc chất rắn lơ lửng không.và môi trường ăn mòn không cần xử lý đặc biệtTuy nhiên, một số lượng lớn bọt sẽ hấp thụ và phân tán sóng siêu âm,dẫn đến tiếng vang không ổn định và thậm chí không thể đo lường.
Điều kiện môi trường: Phạm vi nhiệt độ làm việc của các mô hình thông thường là -20 °C đến 60 °C, và điều kiện làm việc cực đoan có thể đạt -40 °C đến 85 °C; Áp suất thường cần dưới 0,3MPa.Chọn mục tiêu cần thiết cho môi trường như nhiệt độ cao, áp suất cao, bụi mạnh, và nhiễu điện từ mạnh.
Không gian lắp đặt: Máy thăm dò nên được thẳng hàng với mực chất lỏng, tránh các chướng ngại vật như tường bể, máy trộn và đường ống, và khoảng cách từ tường bể thường nên lớn hơn 0.3 mét.

3, Các kịch bản áp dụng và không áp dụng
Các kịch bản có thể áp dụng: Máy đo nồng độ siêu âm phù hợp nhất để sử dụng ở nhiệt độ phòng, áp suất khí quyển, mức chất lỏng tĩnh và không có sự can thiệp mạnh.Nhà máy xử lý nước, bảo quản nước và giám sát thủy triết, bể lưu trữ axit-base, bể thực phẩm và đồ uống, vv Đối với môi trường ăn mòn cao và độ nhớt cao,đặc điểm không tiếp xúc của chúng có lợi thế tự nhiên.
Không áp dụng kịch bản: Các giới hạn cũng rõ ràng. Thứ nhất, không thể sử dụng môi trường chân không - siêu âm là một sóng cơ học đòi hỏi một môi trường để lan truyền. Thứ hai,nhiệt độ cao và áp suất cao không áp dụngNói chung, giới hạn nhiệt độ cao nhất là 80 °C, nên thận trọng khi áp suất vượt quá 0,4MPa.trong trường hợp môi trường dễ bay hơi mạnh (như axit sulfuric và axit nitric khói) và một số lượng lớn bọt và bụi, sóng âm sẽ bị suy giảm hoặc hấp thụ nghiêm trọng, và sai số đo sẽ lớn hoặc thậm chí không hợp lệ.bể lưu trữ lớn như bể trên mái nổi bên trong có phạm vi rộngThứ năm, thay đổi nhiệt độ thường xuyên cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác do biến động tốc độ âm thanh.