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較早公告: 在當(dāng)今快速發(fā)展的智能制造領(lǐng)域,安全、高效、精準(zhǔn)成為了衡量生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。SCHMERSAL安全光電開關(guān),憑借其高精度、高速度和高可靠性的特點(diǎn),在這一領(lǐng)域發(fā)揮著作用。作為非接觸式的傳感器,SCHMERSAL安全光電開關(guān)通過發(fā)射和接收光線來檢測物體,這種技術(shù)確保了其在各種惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。在智能制造中,物料輸送、設(shè)備安全防護(hù)以及產(chǎn)品檢測等環(huán)節(jié)都需要高精度的傳感器來確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。在物料輸送環(huán)節(jié),SCHMERSAL安全光電開關(guān)可以實時監(jiān)測物料輸送的狀態(tài),檢測是否有異物或人員進(jìn)入
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從三個方面介紹檢測德國DI-SORIC超聲波測量液位的基本原理
點(diǎn)擊次數(shù):510 更新時間:2023-03-28

從三個方面介紹檢測德國DI-SORIC超聲波測量液位的基本原理


首先說說系統(tǒng)構(gòu)成

DI-SORIC超聲波傳感器主要由如下四個部分構(gòu)成:

發(fā)送器:通過振子(一般為陶瓷制品,直徑約為15 mm)振動產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。

接收器:振子接收到超聲波時,根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動,并將其轉(zhuǎn)換為電能量,作為接收器的輸出。

控制部分:通過用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送,并判斷接收器是否接收到信號(超聲波),以及已接收信號的大小。

電源部分:超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電,經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。


接下來為大家分享從三個方面介紹檢測德國DI-SORIC超聲波測量液位的基本原理,詳情內(nèi)容如下:


一、檢測方式

根據(jù)被檢測對象的體積、材質(zhì)、以及是否可移動等特征,超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同,常見的檢測方式有如下四種:

穿透式:發(fā)送器和接收器分別位于兩側(cè),當(dāng)被檢測對象從它們之間通過時,根據(jù)超聲波的衰減(或遮擋)情況進(jìn)行檢測。

限定距離式:發(fā)送器和接收器位于同一側(cè),當(dāng)限定距離內(nèi)有被檢測對象通過時,根據(jù)反射的超聲波進(jìn)行檢測。

限定范圍式:發(fā)送器和接收器位于限定范圍的中心,反射板位于限定范圍的邊緣,并以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準(zhǔn)值。當(dāng)限定范圍內(nèi)有被檢測對象通過時,根據(jù)反射波的衰減情況(將衰減值與基準(zhǔn)值比較)進(jìn)行檢測。

回歸反射式:發(fā)送器和接收器位于同一側(cè),以檢測對象(平面物體)作為反射面,根據(jù)反射波的衰減情況進(jìn)行檢測。

二、檢測好壞

超聲波傳感器用萬用表直接測試是沒有什么反映的。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路,當(dāng)C1為390OμF時,在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個1.9kHz左右的音頻信號。把要檢測的超聲波傳感器(發(fā)射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發(fā)出音頻聲音,基本就可以確定此超聲波傳感器是好的。

注:C1=3900μF時,為1.9kHZ左右;C1=0.O1μF時,約0.76kHZ。

三、液位測試

超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面后被反射,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn):(1)無任何機(jī)械傳動部件,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸堿等強(qiáng)腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長;(2)其響應(yīng)時間短可以方便的實現(xiàn)無滯后的實時測量。

系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖,傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器,測出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時間,根據(jù)媒質(zhì)中的聲速,就能得到從傳感器到液面之間的距離,從而確定液面??紤]到環(huán)境溫度對超聲波傳播速度的影響,通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽鞑ニ俣扔枰孕U?,以提高測量精度。計算公式為:

V=331.5+0.607T (1)

式中:V為超聲波在空氣中傳播速度;T為環(huán)境溫度。

S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

式中:S為被測距離;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時間差;t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發(fā)射時刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻,根據(jù)以上公式,用軟件編程即可得到被測距離S。由于本系統(tǒng)的MCU選用了具有SOC特點(diǎn)的混合信號處理器,其內(nèi)部集成了溫度傳感器,因此可利用軟件很方便的實現(xiàn)對傳感器的溫度補(bǔ)償。

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