Подробное описание принципа и особенностей внешних уровнемеров

Thread Content

Принцип работы уровнемера ELL с использованием сонара 1. Принцип измерения расстояния с помощью сонара (номер патента 82039). Технология измерения расстояния с использованием эха сонара (Sound Navigation And Ranging, сокращенно «SONAR») существует уже 100 лет. Она была изобретена в 1906 году Льюисом Никсоном из британского флота и впервые применена на подводных лодках. Эта технология использует отражение звуковых волн в воде для обнаружения, измерения расстояния и определения местоположения подводных целей; это самая надежная, широко применяемая и важная технология в гидроакустике. Уровнемер ELL с сонарным датчиком — это устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре снаружи, основанное на технологии измерения расстояния с помощью сонарных эхо, что позволяет осуществлять измерение «полностью без контакта». Принцип дальномера сонара является основой для измерения уровня жидкости с помощью внешних уровнемеров типа ELL, и эта теоретическая основа является надежной. Как реализовать теорию? Он состоит из датчика уровня жидкости, расположенного на дне резервуара; этот датчик излучает ультразвук определенной частоты. Ультразвук проникает сквозь стенки резервуара и распространяется внутри жидкости. При достижении поверхности жидкости он отражается, образуя сигнал эха. Этот сигнал эха возвращается к дну резервуара, снова проникает сквозь стенки резервуара, после чего тот же датчик уровня перехватывает возвращающийся сигнал эха и передает его на контроллер. Контроллер анализирует время, за которое происходит переход от излучения ультразвука до появления сигнала эха, и с помощью формулы высота (H) = скорость (S) × время (T) определяет уровень жидкости. Где высота (H): высота уровня жидкости ； Скорость (S): скорость распространения звуковых волн в жидкой среде; скорость распространения звуковых волн различается в разных средах ； Время (T): время, за которое звуковая волна создает эхо в жидкости; оно определяется на основе анализа сигналов эха, получаемых датчиком измерения уровня жидкости. Схематическое изображение принципа дальномера на основе сонара: https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=image&aid=2130478&size=300x300&key=b966684fda470082&nocache=yes&type=fixnone 2. Технология «анализа микровибраций» (номер патента 1594973). Технология «анализа микровибраций» представляет собой патентованную технологию для измерения уровня жидкости с использованием звуковых сигналов. Эта технология обработки звуковых сигналов основана на опыте применения устройств для измерения уровня жидкости от компании Xi’an Dinghua Electronics среди почти тысячи пользователей по всему миру. Благодаря использованию почти десяти тысяч таких устройств в различных условиях эксплуатации, а также за счет более чем двадцатилетнего накопления данных с промышленных объектов, мы смогли сформировать передовые методы и алгоритмы для принятия решений. “Технология «анализа микровибраций» является гарантией стабильных измерений и надежной работы уровнемера ELL с использованием сонарного метода измерения. Из-за сложных условий работы некоторых резервуаров, например: 1. степень осаждения примесей внутри резервуара и физические свойства различных сред ； 2. Слишком высокая скорость подачи и выгрузки приводит к сильным ударам, из-за чего уровень жидкости в контейнере сильно колеблется ； 3. Среда обладает высокой летучестью, в результате чего на поверхности жидкости образуется смесь пара и жидкости. Это приводит к тому, что датчик измерения уровня получает не только сигналы отражения от поверхности жидкости, но и различные другие помехи. Эти помехи мешают прибору определить момент, в который звуковые волны отражаются от поверхности жидкости и создают эхо ； Звуковые волны сильно ослабевают при прохождении через стенки контейнера ； Скорость распространения в различных жидких средах отличается, а также меняется при изменении температуры и плотности среды. Все это влияет на точность измерения уровня жидкости. “Технология анализа микровибраций с помощью интеллектуальных методов обработки и современных алгоритмов распознавания эхо позволяет преодолеть те сложности, которые существуют в области измерения уровня жидкости. Его уникальные характеристики позволяют распознавать и отсекать такие помехи, как послеэхо от стенок контейнера, множественные эхообразования, ложные эхо и т. д. Обеспечить эффективный отслеживание и мониторинг сигналов эха, возвращающихся с поверхности жидкости. 3. Технология автоматической калибровки (номер патента 1523433) «Технология автоматической калибровки» — это запатентованная технология, которая обеспечивает точные измерения с помощью гидроакустических уровнемеров модели ELL. Когда температура одного и того же жидкостного средства сильно меняется, а также изменяются его состав и плотность, это оказывает значительное влияние на скорость распространения звуковых волн в жидкости. Это приводит к ошибкам измерений. Чтобы обеспечить точность измерений прибора, можно использовать калибратор, установленный внутри контейнера, а также дополнительный датчик уровня для калибровки. Датчик калибровки определяет стандартную длину столба жидкости в калибраторе; этот стандартный размер составляет 1 м. Поскольку датчик калибровки и датчик уровня работают по одному и тому же принципу (принцип измерения расстояния с помощью эхо-сигналов), можно вычислить скорость распространения ультразвуковых волн в жидкости с помощью формулы: скорость (S0) = расстояние (H0) / время (T0). Где: Скорость (S0): скорость распространения звуковых волн, определяемая в реальном времени ； Расстояние (H0): высота уровня жидкости в калибраторе ； Время (T0): время отклика уровня жидкости в калибраторе. Поскольку жидкость в калибраторе находится в контакте с жидкостью в контейнере, температура, состав жидкости в калибраторе совпадают с таковыми в контейнере. Следовательно, скорость распространения звуковых волн в них также одинакова. Таким образом можно определить точную скорость распространения звуковых волн в среде контейнера в текущих условиях: S0 = S. Это значение подставляется в формулу для расчета уровня жидкости: высота (H) = скорость (S) × время (T). Прибор автоматически использует скорость распространения звука после её корректировки для проведения измерений. Калибровка происходит автоматически каждые 15 минут, благодаря чему показания уровня жидкости не зависят от изменений температуры и состава жидкости. Принцип автоматической калибровки заключается в том, чтобы на контейнере определить участок известной длины, который полностью заполняется жидкостью, находящейся внутри контейнера; таким образом осуществляется самокалибровка скорости распространения сигнала, что позволяет обеспечивать высокую точность измерений в любых условиях. Если в контейнере невозможно установить калибратор, можно использовать известный диаметр контейнера в качестве калибратора для автоматической калибровки. https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=image&aid=2130479&size=300x300&key=ffc2200610b88366&nocache=yes&type=fixnone 4. Технические преимущества В период с 1997 по 2007 год были решены распространенные технические проблемы в области измерения уровня жидкости во внешних условиях. Были устранены факторы, влияющие на точность измерения уровня жидкости: А. Вибрации стенок контейнера ； Б. Множественные эхообразования ； C. Ложные эхо ； D. Значительное снижение амплитуды звуковых волн при прохождении через стенки контейнера ； Е. Влияние изменений состава среды на скорость звука. Обеспечено стабильное и надежное функционирование A ； Б. Результат точен ； В. Интеллектуальные измерения. Позволяет датчикам уровня внешнего измерения справляться с различными сложными условиями эксплуатации. Особенности датчиков уровня ELL с использованием сонара: 1. Подходят для экстремальных условий: контейнеры под высоким давлением, среды высокой чистоты. Функции приборов серии ELL не зависят от температуры и давления, что обеспечивает надежное измерение в сложных условиях. Изолированные датчики уровня предназначены для использования с крайне токсичными веществами, коррозионными веществами, сильными кислотами, сильными щелочами и другими «опасными химическими веществами»” ； 2. Для открытых резервуаров и контейнеров под атмосферным давлением внешние уровнемеры позволяют надежно измерять уровень жидкости, не подвергаясь влиянию состояния поверхности сложной жидкой среды ； 3. Простота установки и обслуживания: приборы серии ELL позволяют осуществлять установку и техническое обслуживание в режиме онлайн, без необходимости опорожнения резервуара, использования огня или просверливания отверстий ； 4. В измерительной головке и приборе отсутствуют механические движущиеся части; они надежно герметизированы, изолированы от внешней среды, не подвержены износу или коррозии, что обеспечивает их высокую надежность и долговечность ； 5. Безопасность и экология: отсутствие отверстий, не требуется фланец, отсутствие точек утечки ； Без использования огня нет риска взрыва. https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=image&aid=2130480&size=300x300&key=75f61d3bb03de666&nocache=yes&type=fixnone