關鍵要點

超聲波傳感器在管道內的成功操作具有嚴格的管道要求

超聲波傳感器的性能受到物理原理的限制

可以在管道中獲得準確的結果，但是，必須考慮許多因素才能取得成功

許多咨詢工釆網的客戶要求選擇將超聲波傳感器安裝在管道中。在測試和開發周期中，我司發現了應用程序成功必須滿足的一些注意事項和要求。 當滿足所有這些時，用戶可以達到用于測量管道內液位的所需成功水平。

管道要求?

一種常見的要求是傳感器在直徑為2至4英寸的管道中運行。 工釆網技術工程師完成測試以驗證此類操作。技術人員的測試發現傳感器可以放置在無縫管中。測試是在8英尺，40米的PVC管中進行的。下面我們跟隨工釆網小編一起了解如何在管道內成功使用超聲波傳感器。

圖1顯示的是光滑的無縫鋼管，可得到zui好的結果。

測試中添加一個帶有聯軸器的兩英尺管道。結果是傳感器遠離關節，但不超出關節。原因是當在管道中添加接頭時，通常，接頭不平滑并且在管道的兩個部分之間留下間隙，這產生了聲音被反射回傳感器的位置，從而導致距接頭的距離。

下圖2顯示了接頭處的管道截面。

圖3顯示了一個僅在管道底部開槽的管道，可用于某些應用。 傳感器不太可能超出插槽范圍。

根據設計，一些管道在管道的整個長度上開槽，并且通常不能超出管道中的槽，如圖4所示。

另一個重要的考慮因素是液滴在管道內部的凝結，傳感器通常會報告這些液滴的范圍而不是液位。 這是因為液滴將聲音反射回傳感器。 圖5顯示了這個概念。

在一口井中使用傳感器是很常見的，將傳感器放置在較大罐內的管道，以確保液位“靜止”進行測量。 它還可以防止外部物體或碎屑干擾傳感器的范圍讀數。為達到zui佳效果，應該滿足兩個條件。例如：

必須滿足的第一個條件是管道內部不能有水滴。這可能發生在從管道頂部向下流動的液體或冷凝水中，如圖5所示。

第二個條件是必須清除任何內部堆積的碎屑或污泥。這通常發生在液體通常所處的水平。 通過定期清潔管道可以很容易地糾正這種情況。 有時這對用戶來說不是一個可行的要求

圖6顯示一個看起來像目標的集合。

管道運行的其他考慮

現在已經了解了可以使用的管道類型，如圖1和圖3所示，在管道中操作傳感器時，還有一些必須注意的項目。

1.一些客戶發現有的傳感器可在直徑為6英寸或更大的管道內工作。工釆網技術人員建議用戶考慮管徑大于8英寸。 這允許液體表面相對于管道操作的許多考慮因素而變成更大的目標。

2.當在具有缺陷，凹痕，叮當和斷裂的管道內操作時，缺陷可能產生zui大的超聲波反射，導致該范圍被報告為不完美。 圍繞這些類型的問題的工程有限，同時仍提供可用的范圍數據。

3.多路徑反射（例如，直接到達表面的路徑以及從管道側面反彈然后撞擊表面并反彈回傳感器的其他路徑）。 當管道中的溫度發生變化時，這些反射可能導致目標看起來更近，更遠。 在某些情況下，這可能在5-10厘米之間，但通?？吹?-2厘米。

4.可能發生相位抵消，這導致來自液面的聲反射消失。這可能發生在管道中的某些距離或溫度下。 發生這種情況時，傳感器看不到液位。

綜上所述一個常見的問題是，您是否可以在管道之外設定目標？ 當管道指向空氣時，在管道的末端產生聲透鏡。 這通常會在管道末端創建一個目標，導致傳感器僅在管道末端而不是管道之外。一些用戶在管道中使用傳感器取得了成功。 選擇的傳感器是工釆網提供的防水超聲波液位傳感器 - MB7589，該傳感器具有一種自清洗功能。它可以輕輕地加熱傳感器的表面，在傳感器的換能器表面上霧化任何水分/冷凝。在遇到冷凝問題的各種應用中，許多這樣的應用需要自清洗，MB7589就是這些應用而專門設計的。例如，在油箱中，或者是在水箱中，在晴朗的夜晚或寒冷的夜晚，這使得傳感器硬件比周圍環境更冷。在暴露的傳感器硬件的表面上會形成凝結水或霜。水和霜會阻礙傳感器操作，這些目標(在傳感器表面)將被檢測或引起反射，會降低傳感器的靈敏度，使得檢測數據不準確。自清洗操作的目的是防止積聚和消除堆積在傳感器表面的水分和霜。另外，MB7589有與MB7360一樣的性能，在惡劣環境下，MB7589性能更優越。

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