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液位測(cè)量在食品飲料、化工、醫(yī)療、市政等行業(yè)中的應(yīng)用極為廣泛，小到一瓶瓶飲料的罐裝，大到各種漿液的蒸餾攪拌，都離不開(kāi)液位的測(cè)量和監(jiān)控。超聲波傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸、可靠檢測(cè)液體表面高度，安裝簡(jiǎn)便，逐漸成為液位測(cè)量的不二解決方案。
應(yīng)用挑戰(zhàn)
通常，罐體容器中的液位檢測(cè)環(huán)境挑戰(zhàn)，例如：罐體內(nèi)可能存在干擾物，甚至是運(yùn)行中的攪拌葉片，液面不規(guī)則波動(dòng)、管內(nèi)溫度濕度偏高、可能存在腐蝕性液體蒸發(fā)、罐體側(cè)壁可能是反射聲波造成誤檢等等。
解決方案
超聲波傳感器作為非接觸式的解決方案，憑借其對(duì)被測(cè)物材質(zhì)不敏感，防腐換能頭便于清潔、較高的防護(hù)等級(jí)、食品安全級(jí)的外殼材質(zhì)，聲錐、回波敏感閾值可調(diào)，以過(guò)濾檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的諸如水汽、攪拌葉片等各種干擾因素等種種優(yōu)勢(shì)，真正實(shí)現(xiàn)穿透性強(qiáng)且可靠的檢測(cè)，提高了耐用性...... 超聲波解決方案在液位檢測(cè)應(yīng)用中，性能出眾，已在多年市場(chǎng)檢驗(yàn)中證明了其非凡實(shí)力。
濾波功能
當(dāng)測(cè)量表面波動(dòng)的液位或存在攪拌機(jī)構(gòu)的罐體液位時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)慢循環(huán)時(shí)間，配合平均值濾波算法，可過(guò)濾掉扇葉的干擾，有效獲得平穩(wěn)可靠的測(cè)量值。
以帶 IO-Link 的 F77 系列為例，產(chǎn)品更可自由選擇聲錐范圍內(nèi)10個(gè)抑制區(qū)間，即使有干擾物出現(xiàn)，也可有效剔除。
點(diǎn)擊視頻，動(dòng)態(tài)演示 “濾波功能"
聲錐、敏感閾值可調(diào)，降低罐內(nèi)干擾
超聲波傳感器在檢測(cè)罐內(nèi)液位時(shí)，由于罐體容器內(nèi)壁容易形成聲波反射，干擾傳感器接收回波。為了解決此類內(nèi)壁干擾，建議用戶盡量調(diào)整超聲波位置使其遠(yuǎn)離內(nèi)壁及其構(gòu)件。而當(dāng)空間受限，需要靠近管壁安裝時(shí)，可調(diào)整“小聲錐"，來(lái)抑制罐壁附屬小構(gòu)件的干擾影響，比如梯級(jí)扶手等；然而，大聲錐選擇，允許更長(zhǎng)的測(cè)量距離，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)客戶需要，折中設(shè)置在聲錐/閾值參數(shù)。倍加福傳感器支持10級(jí)聲錐可調(diào)，客戶可根據(jù)應(yīng)用自由選擇。
另外，超聲波傳感器發(fā)出的聲波，它們除了收到由目標(biāo)物折回聲波以外，其他聲波會(huì)因罐體內(nèi)壁或波動(dòng)液面而形成不可避免的來(lái)回折射，可能被誤識(shí)別為目標(biāo)物液體返回用測(cè)量聲波，造成輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)。由于該類聲波經(jīng)歷來(lái)回反射，聲波能量相對(duì)一次反射的液面測(cè)量返回聲波偏弱，倍加福超聲波傳感器，可以通過(guò)調(diào)整接收聲波能量閾值和聲錐大小參數(shù)，有效濾除該類干擾影響。
溫度補(bǔ)償，測(cè)量更準(zhǔn)確
罐內(nèi)液體由于實(shí)際工藝需要，或存在氣體揮發(fā)或者霧氣，和常規(guī)聲波傳播介質(zhì)空氣不同；或呈高溫或者低溫狀態(tài)，甚至實(shí)時(shí)變化調(diào)節(jié)。此時(shí)，面對(duì)聲波傳播介質(zhì)特性的變化，液位測(cè)量用的聲速參數(shù)也需要相應(yīng)調(diào)整，來(lái)獲取精準(zhǔn)的液位值。
以溫度為例，聲波在空氣中傳播的速度與溫度成正比，通常每升溫1℃，聲速就會(huì)增加0.17%。超聲波傳感器內(nèi)部自帶溫度補(bǔ)償功能，能夠跟據(jù)外部環(huán)境溫度來(lái)修正聲波傳播的速度，使測(cè)量值更加接近真實(shí)值。確保傳感器可在 -40℃-85℃ 的環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作，并且提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
在空氣成分特殊，或者溫度分布不均勻的環(huán)境，自動(dòng)補(bǔ)償不能有效的進(jìn)行修正，我們可以關(guān)閉溫度自動(dòng)補(bǔ)償，對(duì)聲速進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置補(bǔ)償，將聲速設(shè)定為適合該條件下的某值，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量的效果。
