Каталог 2022

494

Ультразвуковое бесконтактное измерение уровня

Сигнал излучается и принимается одним и тем же чувствительным элементом датчика после его отражения от поверхности продукта. Расстояние, прой - денное аккустическим импульсом, в метрах равно времени пролета в секун - дах, умноженному на скорость звука в м/с. Скорость распространения зву - ка в воздухе равна 331 м/с при 0 º С и зависит от температуры. Поправочный коэффициент составляет 0,17%/°С. Таким образом, во всех ультразвуковых уровнемерах должна применяться компенсация температуры. Для других сред в приборах используются другие скорости звука. Измерительная систе - ма состоит из датчика и преобразователя, который может быть установлен раздельно. Преобразователь имеет выходной сигнал 0/4...20 мА, значение которого пропорционально величине уровня. Имеются уровнемеры с выход - ными сигналами в других форматах. Датчик состоит из измерительной мем - браны, соединенной с пьезоэлектрическими кристаллами. Под действием электрического напряжения в пьезоэлементах возбуждаются механические колебания, преобразуемые мембраной в ультразвуковые импульсы. Когда отраженный от поверхности продукта ультразвуковой импульс возвращается на мембрану, он возбуждает в ней колебания. Пьезокристаллы преобразуют эти колебания в слабый электрический сигнал, так называемый ‘возвратный импульс’. Разница во времени между излучением сигнала и получением его эха и есть время пролета сигнала. Вибрационные датчики уровня для сыпучих продуктов Система состоит из двух лопастей, установленных на мембране. Резонанс - ная частота системы составляет 120 Гц (принцип вибровилки). На мембране установлены два пьезоэлектрических кварцевых резонатора. Один из них приводится в действие генератором с частотой 120 Гц, вызывая колебания системы на резонансной частоте в том случае, когда лопасти не соприкасают - ся с продуктом (см. рисунок). При возникновении резонанса второй кристалл генерирует слабый электрический сигнал, который передается на электрон - ную вставку. Когда колебательная система соприкасается с продуктом, элек - трическое напряжение на втором кристалле отсутствует. Это свидетельствует о том, что предельный уровень достигнут. Для демпфирования резонансных колебаний требуется относительно ма - ленькая энергия. Благодаря этому система способна определять наличие уровня продукта с очень низкой насыпной плотностью (от З0 кг/мЗ). Разница между датчиком предельного уровня Soliphant для сыпучих продуктов и дат - чиком предельного уровня Liquiphant для жидких продуктов заключается в различной резонансной частоте и различной энергии колебаний. При сопри - косновении с продуктом происходит полное затухание колебаний вибраци - онного датчика Soliphant. Когда вибрационный датчик Liquiphant погружает - ся в жидкость, происходит только сдвиг частоты колебаний.

100%

0%

Принцип ультразвукового измерения

Измерение уровня сыпучих продуктов с уровнемером Soliphant