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2021-04
兆洲科技带大家了解超声波传感器
       超声波传感器的广泛应用,特别对车辆的行驶时路面信息进行探测,确定路面高低不平路段的距离、方位和高度等信息。并对超声波传感器的原理、系统硬件实现和超声波在各个领域的实际应用进行了讨;最后就精确感知路面信息提出了进一步的改进方案。       地面不平整而造成的交通事故很多,凹凸的路给车辆带来了行驶麻烦,也带来了安全隐患。因此,技术人员在着方面研究了不少,为了有效的减少行驶中的振动,当前普遍采用的被动式悬挂系统不失为一种有效的方法。为了进一步提高减振效果,一种新的悬挂系统:主动悬挂系统应运而生,它能根据路面的情况实时调整减振弹簧与阻尼之间的优化比,从而达到减振缓冲的目的。该系统主要有传感器件、控制器件和执行器件三部分组成。传感器件将实时探测到的车辆前方路面的信息传输给控制器件的核心部件单片机,由单片机对信息进行分析处理,然后对执行器件发出指令,由执行器件对悬挂系统进行控制,调整系统参数并产生主动控制力,从而达到减振目的。主动式悬挂系统是一个复杂的系统,其中传感器在整个系统中起着至关重要的作用。       人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。       超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵和振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,医疗家电等各方面得到广泛应用。       超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器,其结构如图1所示,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40 表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。       超声波在空气中传播时,如果遇到其它媒介,则因两种媒介的声阻抗不同而产生反射。因此,向前方路面障碍物发射超声波,检测反射波并进行分析,便可判断并获知前方路面的状况。另外,超声波传感器信息处理简单快速,环境适应性强,价格便宜,因此适于在履带车辆主动悬挂系统中应用。
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2021-03
兆洲带大家了解手持式雷达流速仪
       便携式流速仪流速流量仪的运用是很广泛的,流速仪运用到水利水文站,农田灌溉,明渠沟渠水渠,河道坑道水道,厂区矿区地下水,环保检测站,实验研究院,学校水利系,淡水海水研究所,地质勘查所,水务局等水利水文研究流速流量的单位。       本文主要是介绍一款非接触式的手持式雷达流速仪,这款雷达测流产品,基于多普勒原理,采用电波对水体表面流速进行非接触式探测,微波雷达不受温度压力等外界条件影响。本仪器手持式操作使用便捷,不受污水、泥沙干扰,通过非接触式测量,操作简单,为现场测量提供有力的支持。手持式雷达流速仪主要包括一个平面雷达探头,内部自带倾角测量。主要特点:       1、大容量历史数据存储       2、内置大容量可充电锂电池       3、水平和垂直方向角度自动适应       4、图形化中文操作界面,流程化操作       5、操作便捷,可手持测量或置于三脚架上测量       6、内部集成增益调节功能,可以适应不同的测流距离       7、能够适应复杂情况,不受高水位、污水、泥沙等干扰       8、快速精确测量,数据输出稳定,且适用于洪水高流速环境       手持控制器内部包含3.7V/5AH聚合物锂电池,可通过配套的USB数据线和5V适配电源进行充电,充电时右上角会有指示灯亮,左侧为运行指示灯。       该仪器采用 K 波段雷达对河流、污水、泥浆、海洋进行非接触式的流速测量。具有体积小巧、手持式操作、电池供电、使用简便的特点。使用中不受污水腐蚀、不受泥沙干扰,并可在一定测量范围内进行非接触测量,确保了测量者的安全。
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2021-03
超声波流量计在各领域的应用
水行业-----自来水厂       自来水厂通常都是大管径运载,对应的大口径电磁感应流量计成本较高,且安装繁琐。此外,磁流量计还常常会显示不准确的读数,因为来自地下水的导电材料会沉淀在水的电极中,导致测量读数比实际更低。       而超声波流量计不仅在测量最常见的管道尺寸时比磁感应式流量计更加便宜,还可以在持续运作期间进行翻新,无需额外的工程和管道工作。精确且无磨损的流量测量,可实现可靠的流量控制。从外部进行测量,不与饮用水直接接触。水行业-----污水处理厂       随着污水处理厂的不断扩大和对高级废水处理的更为严格的要求,更可靠的方式来改进管道系统成为了更大需求。       市场大部分使用的是电磁感应流量计,由于介质中充有大量固体物质,很容易导致这些仪器磨损,从而影响读数错误和随后的故障,处理起来耗时耗力。       超声波流量计可选择外夹式进行测量,与介质无接触,无磨损,因此几乎无需维护。整个测量系统由设备主体和超声波传感器组成,无需破开管道安装,不用停工,也无需大量人员或重型设备,一个人即可轻易安装。油气行业-----油品输送       在油气行业里,安全性和安全地输送油类是至关重要的。外夹式超声波流量计和便携式超声波流量计可以做到几乎不影响管道和完全不影响管道内的油类的同时精准地测量流量、流速和累积量。并有监测流动、开关阀门次数和是否泄露的报警功能。能源行业-----区域供暖       在热电联产工厂(CHP)中,流量和热能测量对于CHP的高效安全运行至关重要。为了更有效地利用已使用的一次能源,对经济和生态的需求都来自对进一步的过程测量技术的需求,必须将它们全面地映射到过程控制系统中。       超声波能量计是一种简单、准确和可靠的解决方案,完美满足此类测量任务。安装简单且成本更低,不会关闭工厂,无压力损失。外夹式的超声波传感器和温度传感器可以轻松地安装并提供高精度的测量数据。能源行业-----建筑物计量       在建筑能量优化中,有许多的需求。例如:减少总体能耗、提高暖通空调系统的性能、减少运营成本、提高建筑质量和认证评级等,当然还有朝着一个更为生态化的思维方式迈进。 实现更高能源效率的方法有许多。 其中重要的一种无疑是控制建筑物内的暖气和冷气流量。       对流量达到0.5%级标准,温度测量更是达到0.02℃极限误差。安装简单,在各种不理想的管道条件下均可安装。实现了全数字相关技术和智能自适应的超声波测量技术,做到无运动部件,测量稳定,日常维护简单。化工行业       化工业的生产流程依赖于现场基础设施和支持流程,包括水、化学试剂和其它药水的供应。 由于这些流量涉及的成本相当高,因此,必须对它们进行永久或者暂时的密切监控。       超声波流量计不受限制的设备利用率及过程控制; 无局限性的精确、安全和多功能流量测量。独立于管材、管壁厚度及直径的测量。计量仪不会导致内部压力损失,因此不受任何更大过程压力的限制。 外贴式测量解决方法的另一个重要优势在于,系统本身不会存在泄漏风险,并且,安装过程不需要中断任何过程。化工行业----腐蚀性物质       在化工行业,很多制作流程出于安全原因,必须定期对回收站进行系统检查和维护。当设备重新投入使用时,将稀释的酸流输送到蒸发器的泵尤其会因温度的快速升高而承受巨大的压力。为了尽可能仔细地执行该过程,并更大程度地减少泵的磨损,很多公司正在寻找一种合适的解决方案,用于测量流向蒸发器的酸。       而超声波流量计可以完美的解决这个环境,由于外夹式超声换能器仅安装在塑料管的外部,不会与内部物质有任何接触,因此不会侵蚀介质。且不会对管道系统造成任何影响,也不会中断任何操作。制药行业-----医药生产       在制药行业中清洁度是重中之重。超声波流量计无需要任何管道工作,也不用与管道内部流动的介质接触,是符合卫生要求的流量测量的理想解决方法。       超声波传感器轻松地安装在管道的外部,支持各种材质管道,可安装在任何类别的管道或者软管上。因此绝对没有污染流动介质的风险。实时监视各种高纯水系统中的流速。安装简单且成本更低,不用停工,无压力损失。外夹式的超声波传感器可以轻松地安装并提供高精度的测量数据。食品行业-----食品和饮料       在食品和饮料业测量液体的流量时,必须拥有更高要求的清洁卫生和不污染液体的解决方法。       在食品和饮料业测量液体的流量时,必须拥有更高要求的清洁卫生和不污染液体的解决方法。外夹式超声波流量计从原理和安装上都是非常清洁的。超声波流量计量解决方法能够捕捉到更低的流量和对生产过程的热能使用情况进行测量统计。清洗行业-----清洗设备       在清洗机、清洗设备行业,尤其对于稍大型设备,高级电子元器件和平板玻璃清洗产线,由于超纯水,纯水和清洗剂的使用。对这些行业和设备的用水,用清洗剂的使用量的监测和计量非常有必要,对于工程工艺的精细程度的提高和终端客户的要求,常规机械流量计例如浮子流量计固有的缺点和电磁流量计测不了无电导率的液体,外夹于管道的超声波流量计尤其适合!带数显,电信号输出,无难度对接PLC中控电脑,做到全生产过程控制监测!电力行业-----火力发电厂       在火力发电厂中,冷却循环水和化学水车间的用水测量具有重要意义。超声波流量计和能量计有相当成熟的经验案例在火力发电厂的应用中。耐高温的传感器配套,精准的流量测量和热量统计,改进的新一代产品菜单逻辑和非常人性化的简易安装方式——高效简单更安全!
09
2021-03
你知道电磁流量计的组成吗?
      电磁流量计分传感器与信号处理器两部分。电磁流量计和其他仪表一样,这种结构可分开安装或整体安装。电磁流量计分传感器与信号处理器两部分。电磁传感器主要有测量管组件、励磁系统、电机以及抗干扰调整系统等。下面重庆兆洲科技详细为大家解析电磁流量计由哪些组件组成。1、测量管组件。      为了保证磁力线顺利穿过测量管进入被测导电流体,测量管必须采用非导磁材料加工,这是因为导磁材料将会造成磁力线畸变,磁感应强度B的方向在被测流体中发生改变。其次,为了减小电磁涡流,测量管一般要采用高阻抗材料。2、励磁系统。      励磁系统由励磁线圈、高磁导率铁心、磁扼组成。根据测量管径大小有以下几种结构。3、变压器结构。      这种结构主要通过测量管的磁通量较大,在两电极间产生的感应电动势也大,测量分辨率高。若测量管径较大,通过的漏磁和磁通量增加,干扰信号也同时增加,传感器的稳定性降低,所以这种结构仅适用于小口径测量管。4、分布绕组结构。      这种结构一般用于测量管径大于100mm以上的电磁传感器上,励磁绕组分层绕制成马鞍型,疏密程度不等,致密的绕组放置于靠近电极处,稀疏的绕组放置于其他部位,目的是保持磁场均一性。      以上就是电磁流量计的组成细节解析,为了满足流量计的运行稳定性和可靠性,电磁传感器应能提供足够大的和流量成正比的感应电动势e,并应将干扰信号降到更低,满足信噪比要求。
03
2021-03
流量计测量原理是什么?
      流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。当导电金属杆以一定速度做垂直于磁力线方向的运动,即会产生感应电压。如果磁场强度为B,金属杆长度为L,速度为v,那么在流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。      假设感应线圈产生磁场强度(B)为恒定,产生的感应电压(Ue)正比于流体速度(v),管道截面积 (A)为已知,则体积流量(Qv)则可通过如下公式计算:      流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。传感器测量管上下装有励磁线圈,产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到变送器。电流则由变送器提供。按转换器与传感器组装方式分类,有分离型和一体型两种。在污水处理工艺中大口径流量计多为分体式,一部分安装在地上,另一部分在地下。小口径以一体式为多。       市场上流量计的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、FF现场总线等。        流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,西源仪表提供多种类型的传感器,分别应用于水和污水行业,化工、食品行业,食品、制药行业,口径范围从2毫米到2米。变送器可提供10、50、23、53多种选择,10针对于水行业开发的经济型,50为普通型,53为增强型,23为两线制。精度可有0.5%,0.2%两种选择。可测正反双向流量,也可测脉动流量。       使用流量计的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。        工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。流量计不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例,这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量测量。  
02
2021-02
超声波流量计的工作原理及检测原理
    超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。    根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。    由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。    波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大。    多普勒法是利用声学多普勒原理,通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。    相关法是利用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因而与流体温度,浓度等无关,因而测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。在微处理机普及应用后,这个缺点可以克服。    噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。    以上几种方法各有特点,应根据被测流体性质.流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定,故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。    对换能器安装方法的选择原则一般是:当流体沿管轴平行流动时,选用Z法;当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时,也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流,可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病,因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展,煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展,都为多普勒超声波流量计应用开辟广阔前景。
11
2021-01
兆洲科技带你了解风速仪
  风速仪表属于安全防护、环境监测类的计量仪表,是我国计量法规定的强制性检定计量器具。风向风速仪主要用途:  1、测量平均流动的速度和方向。  2、测量来流的脉动速度及其频谱。  3、测量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时间相关性。  4、测量壁面切应力(通常是采用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的,原理与专线测速相似)。  5、测量流体温度(事先测出探头电阻随流体温度的变化曲线,然后根据测得的探头电阻就可确定温度)。风向风速仪的使用方法:  1、风速仪使用前观察电表的指针是否指于零点,如有偏移,可轻轻调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点;  2、将校正开关置于断的位置  3、将测杆插头插在插座上,测杆垂直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校正开关”置于满度位置,慢慢调整“满度调节”旋纽,使电表指针指在满度位置;  4、将“校正开关”置于“零位”,慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的位置  5、经以上步骤后,轻轻拉动螺塞,使测杆探头露出(长短可根据需要选择),并使探头上的红点面对对着风向,根据电表度读数,查阅校正曲线,即可查出被测风速;  6、风速仪在测定若干分后(10min左右),必须重复以上3、4步骤一次,使仪表内的电流得到标准化  7、测毕,应将“校正开关”置于断的位置。  说了这么多风向风速仪的内容,我们也是希望大家能够加深对于风向风速仪的认识和了解。当然了我们对于F风向风速仪还是比较了解的,如果说大家有什么不明白的地方也可用来问我们。

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