引言 超聲波物位測(cè)量是基于回聲測(cè)距原理。
由于在發(fā)出聲音和聽到 聲音之間有一個(gè)可測(cè)量的時(shí)間差,因此聲音可用作一種測(cè)量工 具。然后將該時(shí)間差可轉(zhuǎn)換成有用信息。超聲波傳感器可產(chǎn)生 20,000 Hz 以上的超聲波,然后計(jì)算回波的時(shí)間差。
傳感器可發(fā)出超聲波,感測(cè)回波,然后收發(fā)器計(jì)算時(shí)間差,并轉(zhuǎn) 換成為有用信息。 西門子超聲波裝置內(nèi)置了的聲智能回波信號(hào)處理技術(shù)及 的算法。聲智能技術(shù)能夠區(qū)分來自現(xiàn)場的真實(shí)的回波和來自障礙 物或電子噪聲中的假回波。 典型系統(tǒng) 超聲波物位測(cè)量需要兩個(gè)部件:一個(gè)用于發(fā)出聲音,采集回波(傳 感器),另一個(gè)用于計(jì)算數(shù)據(jù),導(dǎo)出測(cè)量結(jié)果(變送器)。
即使 某些超聲波儀表將某些部件進(jìn)行了集成,但有些功能仍不同。超 聲波測(cè)量系統(tǒng)將信號(hào)輸出到 PLC 或 PC 進(jìn)行過程控制。 操作原理 傳感器中的壓電晶體可將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成為聲能,以脈沖形式在 空氣中傳播,然后經(jīng)由目標(biāo)物反射回到傳感器。此時(shí)傳感器作為 接收裝置,將聲能轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)。電信號(hào)處理器可以分析 回波,計(jì)算傳感器和目標(biāo)之間的距離。從發(fā)出聲音到收到回波之 間的時(shí)間與傳感器和容器中物料之間的距離成正比?;跁r(shí)差原 理的超聲波測(cè)量技術(shù),公式如下:距離 =(聲速 x 時(shí)間)/2。
常用術(shù)語
衰減
是指從信號(hào)一個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)點(diǎn)時(shí)的強(qiáng)度降低。衰減可表示為 輸入強(qiáng)度與輸出強(qiáng)度之比,單位為分貝。
波束角
在能量減少一半(-3dB)處,以傳感器軸線為中心的圓錐范圍內(nèi) 定義為波束角。
盲區(qū)
從收發(fā)器忽略接收回波的傳感器面向下延伸的區(qū)域稱為盲 區(qū)。盲區(qū)也忽略余振回波。
回波置信度
回波檢測(cè)準(zhǔn)確性的識(shí)別能力?;夭煽啃詼y(cè)量。
余振
在終止脈沖傳送后傳感器繼續(xù)振動(dòng)的固有特性。傳送脈沖的衰減。
傳感器 / 接收器
傳感器提供初始超聲波脈沖,并接收其回波。超聲波傳感器可放 大由壓電晶體發(fā)出的聲波,并傳送聲波到傳感器的表面,同時(shí)將 衰減來自其它的傳感器發(fā)射的聲波做衰減處理。 接收器分析來自傳感器的回波,確定必要的測(cè)量。