سونيك صدايي است كه مي توانيم بشنويم. اولتراسونيك صداي بالاتر از محدوده شنوايي انسان است. انسان حداكثر مي تواند تا فركانس 20 كيلوهرتز بشنود. فركانس اولتراسونيك بالاي 20 كيلوهرتز است. امواج اولتراسونيك براي اندازه گيري سطح مايعات و اجسام جامد در صنايع استفاده مي شود. اندازه گيري لول ترانسميتر اولتراسونيك اصل بدون تماس است و براي اندازه گيري سطح مايعات داغ، خورنده و در حال جوش مناسب است. محدوده فركانس معمولي مورد استفاده براي اندازه گيري لول ترانسميتر اولتراسونيك در محدوده 40 200 كيلوهرتز است.
1. اصل اندازه گيري لول ترانسميتر اولتراسونيك چيست؟
امواج اولتراسونيك يك شي را به همان روشي كه رادار انجام مي دهد شناسايي مي كند. اولتراسونيك از امواج صوتي و رادار از امواج راديويي استفاده مي كند. هنگامي كه سيگنال پالس اولتراسونيك به سمت يك شي مورد هدف قرار مي گيرد، توسط جسم منعكس مي شود و اكو به فرستنده باز مي گردد. زمان طي شده توسط پالس اولتراسونيك محاسبه مي شود و فاصله جسم پيدا مي شود. خفاش ها از روش هاي شناخته شده اي براي اندازه گيري فاصله در حين سفر استفاده مي كنند. از اصل اندازه‌گيري لول ترانسميتر اولتراسونيك نيز براي يافتن موقعيت ماهي در اقيانوس، قرار دادن زيردريايي‌ها در زير سطح آب، همچنين موقعيت يك غواص در دريا استفاده مي‌شود.
ما به شكل 1 اشاره مي كنيم و تلاش مي كنيم تا نكات فني فرستنده لول ترانسميتر اولتراسونيك را درك كنيم. يك لول ترانسميتر اولتراسونيك در بالاي يك مخزن كه نيمه پر از مايع است ثابت مي شود. سطح مرجع براي همه اندازه گيري ها كف مخزن است. سطحي كه بايد تشخيص داده شود به عنوان "C" مشخص مي شود و "B" فاصله لول ترانسميتر اولتراسونيك از سطح مايع است. سيگنال هاي پالس اولتراسونيك از فرستنده ارسال مي شود و به سنسور منعكس مي شود. زمان سفر پالس اولتراسونيك از سنسور به هدف و برگشت محاسبه مي شود. سطح "C" را مي توان با ضرب نصف اين زمان در سرعت صوت در هوا پيدا كرد. نتيجه نهايي واحد اندازه گيري مي تواند سانتي متر، فوت، اينچ و غيره باشد.
سطح = سرعت صدا در هوا x تاخير زماني / 2
2. مشكلات طراحي سيستم عملي لول ترانسميتر اولتراسونيك:
اصل اندازه گيري فوق فقط در تئوري كاملاً ساده و درست به نظر مي رسد. در عمل، برخي از مشكلات فني وجود دارد كه بايد براي به دست آوردن سطح صحيح خواندن مورد توجه قرار گيرد.
سرعت صوت به دليل تغيير دماي هوا تغيير مي كند. يك سنسور دماي يكپارچه براي جبران تغييرات سرعت صوت به دليل تغييرات دما استفاده مي شود.
برخي از اكوهاي تداخلي وجود دارد كه توسط لبه ها، اتصالات جوش داده شده و غيره ايجاد مي شود. اين توسط نرم افزار فرستنده مراقبت مي شود و به آن مهار اكو تداخلي مي گويند.
كاليبراسيون فرستنده بسيار مهم است. دقت اندازه گيري به دقت كاليبراسيون بستگي دارد. فاصله خالي "A" و فاصله اندازه گيري "D" بايد به درستي براي درج در كاليبراسيون فرستنده مشخص شود.
مشخصه هاي گذرا حسگر همانگونه كه در شكل 1 نشان داده شده است، يك فاصله انسداد ايجاد مي كند. دهانه "D" هرگز نبايد تا فاصله مسدود كردن گسترش يابد.
3. ساختار اصلي يك مبدل اولتراسونيك (مراجعه كنيد به: شكل-2):
لول ترانسميتر اولتراسونيك قلب ابزار فرستنده سطح اولتراسونيك است. اين حسگر انرژي الكتريكي را به امواج اولتراسوند تبديل مي كند. براي اين فرآيند تبديل از كريستال هاي پيزوالكتريك استفاده مي شود. كريستال هاي پيزوالكتريك در فركانس هاي بالا وقتي انرژي الكتريكي به آن اعمال مي شود، نوسان مي كنند. برعكس آن هم درست است. اين كريستال هاي پيزوالكتريك سيگنال هاي الكتريكي را هنگام دريافت سونوگرافي توليد مي كنند. اين حسگرها قادر به ارسال اولتراسوند به يك جسم و دريافت پژواك ايجاد شده توسط جسم هستند. اكو براي پردازش بعدي توسط مدار كنترل به انرژي الكتريكي تبديل مي شود.
4. بلوك دياگرام عملكردي يك لول ترانسميتر اولتراسونيك معمولي:
براي روشن شدن ساختار فيزيكي يك لول ترانسميتر اولتراسونيك به نمودار بلوك عملكردي شكل-3 مراجعه مي كنيم.
يك مدار كنترل مبتني بر ميكروكنترلر تمام فعاليت هاي لول ترانسميتر اولتراسونيك را نظارت مي كند. دو مدار انتقال پالس وجود دارد، يكي براي پالس فرستنده و ديگري براي پالس گيرنده. پالس توليد شده توسط پالس فرستنده توسط سنسور اولتراسونيك (فرستنده) به پالس هاي اولتراسوند تبديل مي شود و به سمت جسم هدف قرار مي گيرد.
اين پالس اولتراسوند به عنوان يك پالس اكو به حسگر اولتراسونيك (گيرنده) منعكس مي شود. گيرنده اين پالس اولتراسونيك را از طريق مولد پالس به يك پالس سيگنال الكتريكي تبديل مي كند. زمان سپري شده يا زمان بازتاب توسط شمارنده اندازه گيري مي شود. اين زمان سپري شده با سطحي كه بايد اندازه گيري شود، ارتباط دارد. اين زمان سپري شده توسط مدار كنترل به سطح تبديل مي شود. يك مدار ژنراتور زمان بندي وجود دارد كه براي همگام سازي تمام عملكردها در سيستم اندازه گيري لول ترانسميتر اولتراسونيك استفاده مي شود.
سطح در نهايت به سيگنال 4-20 ميلي آمپر تبديل مي شود. 4 ميلي آمپر سطح 0٪ و 20 ميلي آمپر سطح 100٪ است (شكل 1 را ببينيد). اين سيگنال خروجي 4-20 ميلي آمپري كه داده هاي سطح را حمل مي كند، مي تواند به ابزارهاي كنترل فرآيند به مسافت هاي طولاني منتقل شود.
5. مزاياي لول ترانسميتر اولتراسونيك:
فرستنده سطح اولتراسونيك هيچ قسمت متحركي ندارد و مي تواند بدون تماس فيزيكي با جسم، سطح را اندازه گيري كند. اين ويژگي معمولي فرستنده براي اندازه گيري سطوح در مخازن با مواد شيميايي خورنده، جوشان و خطرناك مفيد است. دقت قرائت حتي پس از تغيير در تركيب شيميايي يا ثابت دي الكتريك مواد در سيالات فرآيند بي‌تأثير باقي مي‌ماند.
6. محدوديت هاي لول ترانسميتر اولتراسونيك:
لول ترانسميتر اولتراسونيك بهترين دستگاه اندازه گيري سطح هستند كه اكو دريافتي سونوگرافي از كيفيت قابل قبولي برخوردار است. اگر عمق مخزن زياد باشد يا اكو جذب يا پراكنده شود چندان راحت نيست. جسم نبايد از نوع جاذب صدا باشد. همچنين براي مخازن با دود زياد يا رطوبت با چگالي بالا نامناسب است.
براي خريد اين محصول مي توانيد با شماره هاي زير تماس يگيريد:
86031739-86047201-09128446731