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基于超声波传感器设计原理的液位测试方法
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发表于Wed Jan 03 15:43:50 CST 2018   |  只看该作者 1# 电梯直达

超声波传感器是一种常用的一种完全不与被接触介质接触的检测传感器,是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的。由于超声波传感器完全不与接触介质接触这一特性在实验室应用中非常有意义:既保证了传感器不被腐蚀,也保证了被测介质不会出现交叉污染。另外,超声波传感器还对周围环境的湿度和灰尘非常不敏感,从而也保证了它们能够长期、稳定地准确工作。那么超声波传感器对于液位的测试方法又有哪些呢?

 

超声波液位传感器是一种常用的测量仪器,被广泛的应用于多个行业当中。超声波传感器是一种利用超声波的特性研制而成的传感器,具有测量精准、检测范围广、使用灵活、维护简便等优点。

 

 

超声波传感器的液位测试方法

 

超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。

 

系统采用的超声波传感器的工作频率为40kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲,传到液面经反射后返回接收传感器,测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间,根据媒质中的声速,就能得到从传感器到液面之间的距离,从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度。计算公式为:

 

V=331.5+0.607T (1)

 

式中:V为超声波在空气中传播速度;T为环境温度。

 

S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

 

式中:S为被测距离;t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差;t1为超声回波接收时刻;t0为超声脉冲发射时刻。

 

 

对于液位的测量有哪些比较好的测试方法呢?下面工釆网小编推荐几款适用于液位监测的超声波传感器。

 

 

美国SENIX 超声波液位传感器 - ToughSonic-30

 

 

ToughSonic 30  超声波传感器的最大距离为30英尺(9.1米)。像所有的ToughSonic传感器一样,它坚固耐用,在恶劣的工业环境中易于使用。它完全浸没,耐腐蚀,抗冲击,全面坚韧。它也可以用SenixVIEW软件完全配置,1.5英寸(38.1毫米)的外壳每端有1.5英寸的NPT螺纹,并有一个平滑的中间部分用于各种安装选项。该传感器具有一条9芯电缆,允许多达六个同时的串行,模拟和/或开关输出。这些主力传感器在世界各地在远程监控和苛刻的工厂环境中使用。

 

 

MaxBotix 液位超声波传感器 - MB7389

  

hrxl-maxsonar-wr传感器线提供高精度高分辨率超声接近在空气中探测和测距。该传感器线的特点是1毫米分辨率、目标尺寸和操作电压补偿。为了提高精确度,更好地拒绝外部噪声源,内部速度的温度补偿以及可选的外部温度补偿。hrxl-maxsonar-wr/wrc模型是可用的在5米或10米的模型中。这个超声传感器可以探测到从1毫米到30厘米的物体的物体。最大的范围。超过30厘米的物体通常被报告为30厘米。接口输出格式是脉冲在RS232(MB7360系列)TTL(MB7380系列)中,宽度、模拟电压和数字串行。精度范围-查找,低电压操作,节省空间,低成本,和IP67的天气预报阻力。对于需要使用的应用程序,hrxl-maxsonar-wr传感器是一种具有成本效益的解决方案。同时也是工厂校准的标准。

 

 

美国SENIX 超声波液位传感器 - ToughSonic-3

  

 

ToughSonic 3超声波传感器的最大范围为3英尺(91厘米)。该传感器被设计用于的应用,其中较大的最大范围和/或更广泛的超声波束ToughSonic 14阻止其使用情况。如果您的应用程序可以接受ToughSonic 14的操作参数,我们建议您使用它。如果您需要更小的最小范围或更小的超声波束尺寸,那么ToughSonic 3是一个很好的选择。此外ToughSonic 3具有与ToughSonic 14相同的30毫米不锈钢外壳具有1.75英寸(4.5厘米)的最小范围和窄的超声波束宽度,用于在狭小的空间内进行测量。而且,像所有的ToughSonic传感器一样,它坚固耐用,在恶劣的工业环境中易于使用。它可以完全潜水,耐腐蚀,抗冲击,并且坚韧。它也可以通过我们的SenixVIEW软件完全配置,或者与我们着名的“ 教学 ”功能进行按钮配置。

 
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无锡粽子
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发表于Wed Jan 03 21:45:41 CST 2018   |  只看该作者 2#
Good!
MUN5214T1G,进多了13盘,清仓价出,朋友帮帮忙 http://item.szlcsc.com/188094.html
miaoqiongb
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发表于Tue Feb 20 22:09:44 CST 2018   |  只看该作者 3#
你是做超声波传感器代理的吗?
ic188
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发表于Fri Mar 16 15:49:53 CST 2018   |  只看该作者 4#

  超声波距离传感器可以广泛应用在物位液位监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便, 防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括:

  1工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。

  2工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。

  3灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之灵敏度低。

  当电压作用于压电陶瓷时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。基于以上作用,便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。

  如超声波传感器,一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及,由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形,目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波,并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。

  室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端,并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言,要求其精确度要达到1mm,并且具有较强的超声波辐射。拍明芯城tel:400-693-8369

  利用常规双压电晶片元件振动器的弯曲振动,在频率高于75kHz的情况下,是不可能达到此目的的。所以,在高频率探测中,必须使用垂直厚度振动模式的压电陶瓷。在这种情况下,压电陶瓷的声阻抗与空气的匹配就变得十分重要。压电陶瓷的声阻抗为2.6×107kg/m2s,而空气的声阻抗为4.3×102kg/m2s。5个幂的差异会导致在压电陶瓷振动辐射表面上的大量损失。一种特殊材料粘附在压电陶瓷上,作为声匹配层,可实现与空气的声阻抗相匹配。这种结构可以使超声波传感器在高达数百kHz频率的情况下,仍然能够正常工作。

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