适用于中小型储罐的超声波液位传感器工作原理

admin 25 2022-06-19 11:38:01

LS+基于流体2.0平台研发,专用于40或130 cm范围内的液位测量。全新的LUS211超声波传感器可以在压力范围0.5到5 bar的过程连接件上运行。因此,它们是图尔克平台中,继PS+压力传感器、FS+流量传感器和TS+温度传感器之后的第四类传感器。所有这些传感器都有相同的外观和感觉。

适合对小容器进行液位检测,性价比高

背靠流体2.0平台,调试快

通过简单的状态监测,提高工厂可用性

该传感器采用无缝设计理念,调试简单;配有可旋转头部,安装灵活;带有触控显示器和透明前盖,无需任何突出的操作元件。与流体2.0产品组合中的所有其他传感器一样,LUS211传感器防护等级达IP67/69K,因此能可靠用于严苛的环境。凭借连续信号强度评估和内嵌式受保护的超声换能器,该传感器可进一步确保系统可用性。配备的气垫则可防止介质在溢流时接触到超声换能器。

LUS211系列的40 cm和130 cm测量范围型号使用常见的G ¾和NPT ¾过程连接件,并配有2路开关输出或1路开关输出和1路模拟输出。凭借额外的IO-Link接口和智能的分布式信号处理,所有型号都适合为IIoT提供智能数据。这些传感器也可使用现有的容器外形数据通过IO-Link进行参数设置,从而直接输出距离、液位或体积的绝对值或百分比信息。

机器和设备建造

汽车

食品和制药(不接触介质)

使用IO-Link输出额外的状态监测信息

输出距离、液位或体积的绝对值或百分比信息

整个流体2.0家族采用统一的操作逻辑

测量范围最高达40 cm或130 cm

图尔克稳固的LUS211超声波液位传感器,适用于中小型储罐,可以在压力范围0.5到5 bar的过程连接件上运行。

原理

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

超声波液位传感器

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。

组成

超声波传感器主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声传感器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,因此每个传感器的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。

主要性能指标

(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。医疗用的超声传感器的温度比较高,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。

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。

超声波液位传感器还有以下特点:

□ 超声波液位传感器的量程为1.25米

□ 超声波液位传感器DL10 输出4~20mA

□ 超声波液位传感器DX10 输出0-5V电压信号

□ 超声波液位传感器探头材质PVDF,耐酸碱腐蚀

□ 窄声束角0度,支持静管技术

□ WebCal软件标定,防护等级IP67

支持IO-Link的TS+系列温度传感器提供智能功能,可轻松调试和进行预测性维护

FMCW雷达传感器的水平测量及功能特性

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