Princip ultrazvukového senzoru pro měření vzdálenosti a vysoce přesného systému měření hladiny kapaliny

Ultrazvukové měření vzdálenosti má řadu výhod, ale existuje mnoho faktorů, které ovlivňují přesnost měření, takže je obtížné dosáhnout vyšší přesnosti. Na principu ultrazvukového měření vzdálenosti, ultrazvukového snímače s jednou teplotou, schéma kompenzace vlhkosti je jednoduché a nedostatek, že vysoce přesné měření vzdálenosti nelze dosáhnout v proměnlivém a drsném prostředí, a standardní schéma kompenzace přepážky pro dvojité ultrazvukové snímače Cena je vysoká a nemůže být široce používána v různých oblastech. Je navrženo standardní schéma kompenzace ozvučnice s jediným ultrazvukovým měničem, které využívá převodku řízení k ovládání směru ultrazvukového měniče. V reakci na požadavek, že první čelo ozvěny nemůže být přesně zachyceno, je navržen programovatelný zesilovač zesílení pro zachycení zpětného čela ozvěny v různých vzdálenostech. Experimentální výsledky ukazují, že v rozsahu 7 m, kdy je jako médium šíření použit vzduch a odrazným povrchem je voda s dobrými emisními vlastnostmi, je chyba měření kontrolována v rozmezí 0,4 %. Tato vylepšená metoda může dosáhnout nízkých nákladů v drsném a proměnlivém prostředí. 

Vysoce přesný rozsah.

V současné době existuje mnoho metod měření hladiny kapalin, jako je plovákové měření hladiny, vstupní tlakově asistované měření hladiny, mikrovlnné radarové měření hladiny, infračervené měření hladiny, laserové měření hladiny a ultrazvukové měření hladiny. Mezi nimi bude tlakový senzor reprezentovaný kontaktním měřením kontaminován při použití ve scénách, jako je těžký sediment, a pak způsobí velké chyby. U bezkontaktních měřících systémů je realizace ultrazvukového snímače technicky obtížná a nákladná; infračervené měření hladiny kapaliny je levné a snadno implementovatelné, ale má špatnou směrovost a nízkou přesnost; zatímco ultrazvukové měření hladiny kapaliny lze provádět bez kontaktu s povrchem kapaliny, zabraňuje vlivu znečištění kapaliny a koroze na měřicí zařízení a není vystaveno světlu, kouři, elektromagnetickému rušení a má výhody vysokého rozlišení, jednoduché struktury systému, pohodlné instalace a nízkých nákladů.

Ultrazvukové metody měření vzdálenosti zahrnují především metodu fázové detekce, metodu detekce amplitudy akustické vlny a metodu detekce doby průchodu. Ačkoli metoda detekce fáze má vysokou přesnost, rozsah měření je omezený, takže se méně používá; metoda detekce amplitudy akustické vlny má nízkou přesnost a je snadno ovlivněna odraženými vlnami; zatímco metoda doby přepravy je mezi prvními dvěma metodami, s vyšší přesností a měřením, má široký rozsah a je široce používána.

V praktických aplikacích má na přesnost měření velký vliv konstrukce měřícího systému. Proto analýza pracovního principu a procesu ultrazvukového zaměřování, zlepšování metod a metod měření a zlepšování přesnosti ultrazvukového zaměřování přitahuje stále více pozornosti. Podle specifického prostředí zaměřovacího systému se způsob zlepšování přesnosti mírně liší. Tento článek se zaměřuje na snížení vlivu vnějšího prostředí, výběr ultrazvukového hladinoměru je kombinován s realizací konkrétního systému, pro zlepšení přesnosti ultrazvukového měření hladiny.