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| 超聲波液位計(jì) 外貼超聲液位計(jì)設(shè)計(jì)愿望與總結(jié) |
文章作者：大連瑞利聲納科技有限公司 如想轉(zhuǎn)載請注明出處
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1.利用超聲波液位計(jì)無損檢測技術(shù)對傳感器材料彈性系數(shù)在常溫和變溫情況下的檢測
表明:甲合金材料傳感器合金的各項(xiàng)彈性系數(shù)與國外合金相比差距較大，故傳感器在幾乎相同的外形尺寸和激勵(lì)作用下其諧振頻率、輸出幅度、穩(wěn)定性方面與國外傳感器相比有一定的差異，但其縱向諧振形式及其它性能方面是一致的。金各項(xiàng)彈性系數(shù)與國外合金較相近，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)乙合金材料的彈性模量溫度系數(shù)很小，其值僅約為甲合金的1/3，故建議用其作為特種超聲傳感器的制作材料。
2.計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表明，在原有傳感器外形設(shè)計(jì)基本不變情況下，用乙合金材料加工的傳感器節(jié)點(diǎn)位置相對于甲合金材料加工的傳感器的節(jié)點(diǎn)位置要好，抗干擾性更強(qiáng)，約束后傳感器的頻率漂移較小，諧振頻率高于原傳感器。在超聲波液位計(jì)諧振頻率23.8kHz,輸出幅度0.6V以上、諧振頻率周邊無雜波等性能方面均滿足要求。
3.針對原有外貼式傳感器的外形設(shè)計(jì)，利用有限元分析軟件ANSYS的分析結(jié)果表明:
隨著配重長度加大，傳感器頻率降低，節(jié)點(diǎn)向遠(yuǎn)離約束端(UY軸方向13 mmw-14mm的方向移動(dòng)，使得自由狀態(tài)與約束狀態(tài)的頻率差值增大，傳感器穩(wěn)定性降低。相反配重長度的減小，頻率升高，節(jié)點(diǎn)向約束端(UY軸方向13 mmw-14mm)移動(dòng)，使得由狀態(tài)與約束狀態(tài)的頻率差值減小，傳感器的穩(wěn)定性提高。當(dāng)節(jié)點(diǎn)位置越過約束端(UY軸方向13 mmw-14mm)后，自由狀態(tài)與約束狀態(tài)的頻率差值增大，傳感器的穩(wěn)定性降低。但配重減少過多會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出幅度的降低。
傳感器前端尺寸的調(diào)整對傳感器的節(jié)點(diǎn)位置影響不大，前端縮短，傳感器的頻率上升，節(jié)點(diǎn)位置往根部移動(dòng);前端加長時(shí)頻率降低，節(jié)點(diǎn)往端部移動(dòng)。后端減少配重節(jié)點(diǎn)往約束處移動(dòng)，頻率上升，輸出信號(hào)幅度降低，與理論計(jì)算吻合。可通過對配重尺寸的微調(diào)使得振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)正好在約束處，加約束后頻率變化更小，傳感器性能更好。
4.組裝的影響:實(shí)驗(yàn)研究表明雖然組裝工藝對傳感器頻率的變化影響不大，但對輸出幅度和單調(diào)性影響很大，導(dǎo)致傳感器振動(dòng)性能變化。工藝進(jìn)行改進(jìn)后，傳感器的輸出幅度恢復(fù)正常，單峰性(無雜波)滿足要求。
5.傳感器的各元件間的禍合松緊度對傳感器的頻率及輸出幅度有較大影響，一般情況下禍合越緊傳感器的頻率越高，輸出幅度也越大。超聲波料位計(jì)www.liuwanxin.com.cn/ |
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