Mae synhwyrydd lefel ultrasonic soffistigedig tanc proses yn dibynnu ar adlais glân, heb ei ystumio i fesur uchder yr hylif. Gall gwresogydd trochi PTFE mawr, fertigol, sy'n sefyll yn union yn llwybr y don sain, weithredu fel adlewyrchydd pwerus, ffug, gan achosi i'r synhwyrydd gamddarllen y lefel ac o bosibl sbarduno tân sych peryglus neu orlif. Rhaid dewis lleoliad corfforol y gwresogydd a'i gyfeiriadedd nid yn unig ar gyfer perfformiad thermol, ond i'w wneud yn anweledig yn acwstig i'r synhwyrydd.

Deall y Mecanwaith Ymyrraeth

Mae synwyryddion lefel uwchsonig yn allyrru corbys sain amledd uchel (20–200 kHz fel arfer) mewn côn cul. Mae'r sain yn teithio i lawr, yn adlewyrchu oddi ar yr wyneb hylif, ac yn dychwelyd i'r synhwyrydd. Mae'r mesuriad amser hedfan yn cael ei drawsnewid yn ddarlleniad o bell. Mae unrhyw wrthrych solet o fewn y côn hwn-gan gynnwys gwain gwresogydd, cromfachau, neu flychau cyffordd-yn cynhyrchu ei atsain ei hun. Os yw'r adlais ffug hwnnw'n ddigon cryf, gall y synhwyrydd gloi arno yn lle'r gwir arwyneb hylif.

Mae gwresogydd trochi PTFE fertigol wedi'i osod ger canol y tanc yn cyflwyno arwyneb mawr, sy'n wynebu'r gwastad yn berpendicwlar i'r llwybr tonnau sain. Mae'r geometreg hon yn creu adlewyrchiad specular cryf. Gall y synhwyrydd ddehongli'r adlewyrchiad hwn fel lefel hylif ar ddyfnder tanddwr y gwresogydd, gan arwain at danlenwi (os yw'r adlais ffug yn uwch na'r lefel wirioneddol) neu orlenwi (os dehonglir top y gwresogydd fel cyflwr bron yn llawn). Mewn achosion eithafol, mae'n bosibl y bydd y synhwyrydd yn methu â chanfod yr hylif yn gyfan gwbl, gan ganiatáu i'r tanc redeg yn sych tra bod y gwresogydd yn parhau i fod yn llawn egni-cyflwr sy'n dinistrio gwain PTFE yn gyflym.

Egwyddor Dethol Allweddol: Anweledigrwydd Acwstig

Y nod oGwresogydd PTFE lefel ultrasonic synhwyrydd tanc dewisyw gwneud y gwresogydd yn anweledig yn acwstig. Cyflawnir hyn trwy leoli'r elfen wresogi yn gyfan gwbl y tu allan i belydr ultrasonic y synhwyrydd a thrwy osgoi unrhyw arwynebau mawr, gwastad a allai weithredu fel drychau. Nid y deunydd PTFE ei hun yw'r broblem-Mae gan PTFE rwystr acwstig tebyg i ddŵr ac mewn gwirionedd mae'n gwanhau sain yn llai na llawer o fetelau. Y broblem yw geometreg a lleoliad.

Cyfluniadau Gwresogydd a Ffefrir

Gwresogydd fertigol wedi'i fowntio o'r ochr

Mae gwresogydd PTFE fertigol wedi'i osod ar wal ochr y tanc, mor agos at y wal â phosib, yn cadw'r gwresogydd y tu allan i'r llwybr trawst canolog. Mae'r synhwyrydd ultrasonic fel arfer wedi'i leoli yng nghanol pen y tanc. Mae'r gwresogydd wedi'i osod ar ochr yn eistedd ger yr ymylon, lle mae dwyster tonnau sain ar ei isaf. Mae'r cyfluniad hwn yn gweithio'n dda ar gyfer tanciau cul (diamedr < 1 m) neu pan fydd ongl trawst y synhwyrydd yn gul (ee, 5-10 gradd). Fodd bynnag, ar gyfer tanciau llydan neu synwyryddion gyda thrawst eang (15-30 gradd ), gall hyd yn oed waliau ochr gael eu goleuo.

Gwresogydd Ongl neu Siâp L (Ateb a Ffefrir)

Ar gyfer y rhan fwyaf o osodiadau, yr ateb mwyaf dibynadwy yw gwresogydd trochi PTFE onglog neu siâp L. Mae gwresogydd o'r fath yn cael ei fewnosod trwy ffroenell ochr ond yna'n plygu i lawr neu'n groeslinol i'r tanc. Mae'r darn wedi'i gynhesu'n rhedeg yn gyfochrog â'r wal ochr ac wedi'i leoli'n agos iawn ato-yn nodweddiadol o fewn 50–100 mm i'r wal. Nid yw pelydr y synhwyrydd, sydd wedi'i anelu i lawr at y canol, byth yn dod ar draws y gwresogydd hwn oherwydd bod y tonnau sain yn ymwahanu yn raddol yn unig.

Mae gwresogydd siâp L yn cynnig dwy fantais ychwanegol:

Gellir gwneud y hyd gwresogi yn hir (gan gwmpasu'r rhan fwyaf o'r dyfnder hylif) tra'n aros allan o'r trawst.

Mae'r fflans mowntio wedi'i leoli ar y wal ochr, i ffwrdd o'r ganolfan uchaf lle mae'r synhwyrydd wedi'i osod, gan symleiddio mynediad.

Rhaid i'r gwresogydd fod yn bresenoldeb tawel, anweledig yn y tanc, wedi'i guddio rhag y tonnau sain sy'n llygaid y rheolydd lefel.

Gwresogydd Lletraws neu Wedi'i Fowntio'n Llorweddol

Ar gyfer tanciau bas (uchder < 500 mm), efallai na fydd gwresogydd fertigol yn ffitio heb ymwthio allan uwchben yr hylif. Mae gwresogydd wedi'i osod yn llorweddol, wedi'i fewnosod trwy borthladd ochr ac yn rhedeg ar hyd y gwaelod, yn aros yn gyfan gwbl o dan linell weld y synhwyrydd ultrasonic. Fodd bynnag, rhaid cymryd gofal i sicrhau nad yw'r gwresogydd yn gorwedd yn uniongyrchol o dan y synhwyrydd-gall gwresogydd llorweddol yn union oddi tano gynhyrchu adlewyrchiad o hyd os yw'r don sain yn mynd trwy'r hylif ac yn taro ei wyneb uchaf. Yr arfer gorau yw gosod gwresogydd llorweddol o leiaf 200 mm i ffwrdd o echelin fertigol y synhwyrydd.

Beth i'w Osgoi: Gwresogydd Fertigol Canolog

Gwresogydd PTFE canolog wedi'i osod yn fertigol yw'r lleoliad gwaethaf posibl ar gyfer tanc sydd â synhwyrydd lefel ultrasonic. Mae'r gwresogydd yn gweithredu fel targed mawr, silindrog yn uniongyrchol yn y llwybr trawst. Hyd yn oed os yw firmware y synhwyrydd yn cynnwys algorithmau atal adlais, mae adlais ffug cryf, cyson o wresogydd canolog yn aml yn cael ei gamddehongli. Mae llawer o fethiannau maes o reolaeth lefel ultrasonic ar danciau wedi'u gwresogi wedi'u holrhain i'r union oruchwyliaeth ddylunio hon.

Ystyriaethau Technegol ar gyfer Integreiddio

Paramedrau Synhwyrydd Ultrasonic

Cyn dewis gwresogydd, rhaid cael y manylebau synhwyrydd canlynol:

Ongl trawst(5-30 gradd fel arfer). Mae hyn yn diffinio côn y sain. Ar bellter penodol o'r synhwyrydd, gellir cyfrifo diamedr y trawst: Diamedr trawst=2 × pellter × tan (ongl trawst/2).

Band marw: Y rhanbarth yn union o flaen y synhwyrydd (0.1–0.5 m fel arfer) lle mae mesuriadau yn amhosibl. Ni ddylai unrhyw elfen gwresogydd (gan gynnwys cromfachau neu flychau cyffordd) ymwthio i'r parth hwn.

Pellter synhwyro lleiaf: Mae ystod effeithiol y synhwyrydd yn dechrau ar ôl y band marw.

Dilysiad Lleoliad Gwresogydd

Ar ôl dewis math gwresogydd ymgeisydd a lleoliad mowntio, yn symlprawf mapiodylid ei berfformio cyn gosod terfynol. Y weithdrefn prawf:

Gosodwch y synhwyrydd ultrasonic yn ei safle arfaethedig.

Rhowch y gwresogydd PTFE (neu fraslun o'r un siâp a maint) yn y tanc yn y lleoliad arfaethedig.

Llenwch y tanc â dŵr i lefel hysbys.

Arsylwch allbwn y synhwyrydd wrth i'r gwresogydd gael ei symud yn gynyddrannol. Mae unrhyw naid sydyn yn y lefel a adroddir yn dynodi adlais ffug o'r gwresogydd.

Addaswch leoliad neu gyfeiriadedd y gwresogydd nes na chanfyddir adlais ffug ar draws yr ystod lefel gweithredu lawn.

Mae'r prawf hwn yn arbennig o bwysig ar gyfer tanciau â strwythurau mewnol cymhleth (bafflau, cymysgwyr, coiliau) a allai greu adlewyrchiadau ychwanegol.

Braced Mowntio a Lleoliad Blychau Cyffordd

Mae braced mowntio'r gwresogydd a'r blwch cyffordd trydanol yn aml yn gydrannau metel sydd ynghlwm wrth ben y tanc neu'r wal ochr. Rhaid cadw'r rhain allan o'r trawst ultrasonic hefyd. Gall braced metel sydd wedi'i leoli ger y synhwyrydd gynhyrchu adlais cryf hyd yn oed os yw'r wain PTFE ei hun wedi'i guddio'n dda. Dylai'r blwch cyffordd gael ei osod o dan lwybr trawst y synhwyrydd neu ar ochr y tanc ymhell o'r synhwyrydd. Os oes gan y tanc ben gwastad, dylid gosod y synhwyrydd mewn lleoliad lle nad oes unrhyw ffitiadau treiddiol eraill (gan gynnwys fflansau gwresogydd, thermowells, neu bibellau dip) o fewn y côn trawst.

Rhestr Wirio Dewis Ymarferol

Mae'r rhestr wirio ganlynol yn arwain y dewis o wresogydd PTFE ar gyfer tanc gyda synhwyrydd lefel ultrasonic:

Cael data synhwyrydd:Ongl trawst, pellter band marw, a lleoliad mowntio.

Cyfrifwch ôl troed trawstar y dyfnder hylif nodweddiadol.

Osgoi lleoliad canolog:Dim gwresogydd na braced y tu mewn i'r côn trawst.

Mae'n well gennyf wresogyddion siâp L neu onglog wedi'u gosod ar yr ochrsy'n cadw'r adran wresogi yn agos at wal y tanc.

Ystyriwch osod llorweddolar gyfer tanciau bas (sicrhewch nad yw'r gwresogydd yn uniongyrchol o dan y synhwyrydd).

Perfformio prawf mapiogyda dŵr cyn gwasanaeth cemegol.

Dogfennu sefyllfa derfynolyn y llun gosod.

Gweithredwyr trenaucydnabod y gall newid sydyn yn y darlleniad lefel ddangos symudiad gwresogydd (ee, o ddirgryniad) i lwybr y trawst.

Casgliad: Gwresogi Anweledig Acwstig

Mae dewis cywir o wresogydd PTFE ar gyfer tanc gyda synhwyrydd lefel ultrasonic yn astudiaeth mewn lleoliad acwstig. Mae'n sicrhau bod yr adborth lefel hanfodol-adlais y synhwyrydd-yn aros yn lân, yn gywir, a heb ei darfu gan adlewyrchiadau ffug o'r elfen wresogi. Y dyluniad gwresogi gorau yw'r un nad yw'n dallu'r synwyryddion eraill yn y tanc. Trwy ddewis gwresogydd siâp L wedi'i osod ar ochr, gan wirio ei leoliad gyda phrawf mapio, a chadw'r holl fracedi a blychau cyffordd allan o'r trawst ultrasonic, gellir cyflawni rheolaeth lefel tanc dibynadwy a diogel. Mae edrych dros y manylion integreiddio syml hyn wedi achosi methiannau tân sych di-rif a digwyddiadau gorlif. Mae treulio ychydig funudau ar gynllunio acwstig yn ystod y cam dylunio yn atal misoedd o ddatrys problemau yn ddiweddarach.