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“声”谋亦远“滤”,液位检测“更智能,更准确”的奥秘

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  • 更新时间:2020-08-24

  液位测量在食品饮料、化工、医疗、市政等行业中的应用极为广泛,小到一瓶瓶饮料的罐装,大到各种浆液的蒸馏搅拌,都离不开液位的测量和监控。超声波传感器能够实现非接触、可靠检测液体表面高度,安装简便,逐渐成为液位测量的不二解决方案。

  应用挑战
  通常,罐体容器中的液位检测境极具挑战,例如:罐体内可能存在干扰物,甚至是运行中的搅拌叶片,液面不规则波动、管内温度湿度偏高、可能存在腐蚀性液体蒸发、罐体侧壁可能是反射声波造成误检等等。
  解决方案
  超声波传感器作为非接触式的解决方案,凭借其对被测物材质不敏感,防腐换能头便于清洁、较高的防护等级、食品安全级的外壳材质,声锥、回波敏感阈值可调,以过滤检测过程中出现的诸如水汽、搅拌叶片等各种干扰因素等种种优势,真正实现穿透性强且可靠的检测,最大程度提高了耐用性......超声波解决方案在液位检测应用中,性能出众,已在多年市场检验中证明了其非凡实力。



  滤波功能
  当测量表面波动的液位或存在搅拌机构的罐体液位时,应适当的调慢循环时间,配合平均值滤波算法,可过滤掉扇叶的干扰,有效获得平稳可靠的测量值。
  声锥、敏感阈值可调,降低罐内干扰
  超声波传感器在检测罐内液位时,由于罐体容器内壁容易形成声波反射,干扰传感器接收回波。为了解决此类内壁干扰,建议用户尽量调整超声波位置使其远离内壁及其构件。而当空间受限,需要靠近管壁安装时,可调整“小声锥”,来抑制罐壁附属小构件的干扰影响,比如梯级扶手等;然而,大声锥选择,允许更长的测量距离,实际应用中,可根据客户需要,折中设置在声锥/阈值参数。倍加福传感器支持10级声锥可调,客户可根据应用自由选择。 
  另外,超声波传感器发出的声波,它们除了收到由目标物折回声波以外,其他声波会因罐体内壁或波动液面而形成不可避免的来回折射,可能被误识别为目标物液体返回用测量声波,造成输出的测量数据波动。由于该类声波经历来回反射,声波能量相对一次反射的液面测量返回声波偏弱,倍加福超声波传感器,可以通过调整接收声波能量阈值和声锥大小参数,有效滤除该类干扰影响。

  温度补偿,测量更准确
  罐内液体由于实际工艺需要,或存在气体挥发或者雾气,和常规声波传播介质空气不同;或呈高温或者低温状态,甚至实时变化调节。此时,面对声波传播介质特性的变化,液位测量用的声速参数也需要相应调整,来获取精准的液位值。
  以温度为例,声波在空气中传播的速度与温度成正比,通常每升温1℃,声速就会增加0.17%。超声波传感器内部自带温度补偿功能,能够跟据外部环境温度来修正声波传播的速度,使测量值更加接近真实值。确保传感器可在 -40℃-85℃ 的环境温度下稳定工作,并且提供可靠准确的数据。
  在空气成分特殊,或者温度分布不均匀的环境,自动补偿不能有效的进行修正,我们可以关闭温度自动补偿,对声速进行手动设置补偿,将声速设定为适合该条件下的某值,实现精准测量的效果。


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