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技术资料
超声波液位计 外贴超声液位计设计愿望与总结
文章作者:大连瑞利声纳科技有限公司    如想转载请注明出处
  1.利用超声波液位计无损检测技术对传感器材料弹性系数在常温和变温情况下的检测
表明:甲合金材料传感器合金的各项弹性系数与国外合金相比差距较大,故传感器在几乎相同的外形尺寸和激励作用下其谐振频率、输出幅度、稳定性方面与国外传感器相比有一定的差异,但其纵向谐振形式及其它性能方面是一致的。金各项弹性系数与国外合金较相近,经测试发现乙合金材料的弹性模量温度系数很小,其值仅约为甲合金的1/3,故建议用其作为特种超声传感器的制作材料。
    2.计算和实验表明,在原有传感器外形设计基本不变情况下,用乙合金材料加工的传感器节点位置相对于甲合金材料加工的传感器的节点位置要好,抗干扰性更强,约束后传感器的频率漂移较小,谐振频率高于原传感器。在超声波液位计谐振频率23.8kHz,输出幅度0.6V以上、谐振频率周边无杂波等性能方面均满足要求。
    3.针对原有外贴式传感器的外形设计,利用有限元分析软件ANSYS的分析结果表明:
随着配重长度加大,传感器频率降低,节点向远离约束端(UY轴方向13 mmw-14mm的方向移动,使得自由状态与约束状态的频率差值增大,传感器稳定性降低。相反配重长度的减小,频率升高,节点向约束端(UY轴方向13 mmw-14mm)移动,使得由状态与约束状态的频率差值减小,传感器的稳定性提高。当节点位置越过约束端(UY轴方向13 mmw-14mm)后,自由状态与约束状态的频率差值增大,传感器的稳定性降低。但配重减少过多会导致传感器输出幅度的降低。
    传感器前端尺寸的调整对传感器的节点位置影响不大,前端缩短,传感器的频率上升,节点位置往根部移动;前端加长时频率降低,节点往端部移动。后端减少
配重节点往约束处移动,频率上升,输出信号幅度降低,与理论计算吻合。可通过对配重尺寸的微调使得振动的节点正好在约束处,加约束后频率变化更小,传感器性能更好。
    4.组装的影响:实验研究表明虽然组装工艺对传感器频率的变化影响不大,但对输出幅度和单调性影响很大,导致传感器振动性能变化。工艺进行改进后,传感器的输出幅度恢复正常,单峰性(无杂波)满足要求。
    5.传感器的各元件间的祸合松紧度对传感器的频率及输出幅度有较大影响,一般情况下祸合越紧传感器的频率越高,输出幅度也越大。超声波料位计www.rlsonar.com/
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