I. मापन का सिद्धांत
एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर ____ से बना होता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री. मापन रूपांतरण की प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में और फिर वापस विद्युत ऊर्जा में।, इस रूपांतरण के लिए आवश्यक समय के आधार पर।.
दूसरे शब्दों में, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का कार्य सिद्धांत है अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्सर्जित करें और परावर्तित प्रतिध्वनियों को प्राप्त करें. समय के अंतर को सटीक रूप से मापकर t अल्ट्रासोनिक तरंग प्रसारण और प्रतिध्वनि ग्रहण के बीच, और इसे इसके साथ संयोजित करके ध्वनि वेग क्षतिपूर्ति (C) परिवेश के तापमान के आधार पर, माप की दूरी निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:
डी = सी × टी / 2
II. व्यावहारिक अनुप्रयोगों में आई समस्याएँ
| समस्या | घटना और कारण | समाधान |
| स्टीम वातावरण | घटना: तरल स्तर अक्सर पता नहीं लगाया जाता है।. कारण: वाष्प वातावरण में माध्यम का ध्वनिक प्रतिरोध उच्च होता है, और अपवर्तन तथा परावर्तन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अल्ट्रासोनिक तरंगों का अत्यधिक क्षीणन होता है।. | ●एक का उपयोग करें गैर-आक्रामक (बाहरी-स्थापित) अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर नीचे से मापें और भाप माध्यम से बचें।. ●के साथ बदलें दीर्घ-दूरी का संघनन-रोधी सेंसर, प्रतिध्वनि का पता लगाया जा सके, इसलिए प्रसारण शक्ति बढ़ाना।. ●एक का उपयोग करें डुबकी लगाने वाला स्तर प्रेषक तरल स्तर मापने के लिए (दाब-आधारित). |
| धूल भरा वातावरण (आमतौर पर ठोस पदार्थ) | घटना: स्तर का पता नहीं लगाया जा सकता।. कारण: धूल अल्ट्रासोनिक तरंगों को अवशोषित करती है, और समय के साथ सेंसर की सतह पर धूल जमा हो जाती है।. | ● के साथ बदलें दीर्घ-दूरी का सेंसर और नियमित रखरखाव करें।. ●एक स्थापित करें वायु निष्कासन प्रणाली धूल-मुक्त स्थान बनाने के लिए।. ●एक का उपयोग करें रडार स्तर मीटर, जो धूल और निलंबित कणों से लगभग अप्रभावित है।. |
| द्रव की सतह पर झाग | घटना: मापा गया स्तर वास्तविक तरल स्तर के बजाय फोम की सतह के अनुरूप होता है, अन्यथा स्तर का पता नहीं लगाया जा सकता।. कारण: फोम विभिन्न आकारों के अनगिनत बुलबुलों से मिलकर बना होता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंगें फोम की परत में प्रवेश करती हैं, तो गैस–तरल इंटरफेस पर निरंतर प्रसारित परावर्तन और अपवर्तन होता है।. | ●एक का उपयोग करें गैर-आक्रामक अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर नीचे से मापें और फोम के प्रभाव से बचें।. ●एक का उपयोग करें कैपेसिटिव स्तर प्रेषक, जो तरल द्वारा उत्पन्न कैपेसिटेंस को सीधे मापता है और झाग से प्रभावित नहीं होता है।. ●एक का उपयोग करें डुबकी लगाने वाला स्तर प्रेषक तरल स्तर मापने के लिए (दाब-आधारित). |
| उत्तेजित परिस्थितियाँ | घटना: गलत माप मान या स्तर का पता लगाने में असमर्थता।. कारण: उग्र तरल सतह का उतार-चढ़ाव और सतह का झुकाव इको पथ को बदल देते हैं, जिससे पथ की लंबाई बढ़ जाती है और संकेत की शक्ति कम हो जाती है।. | ●एक का उपयोग करें कैपेसिटिव स्तर प्रेषक, जो तरल सतह के उतार-चढ़ाव या झुकाव से प्रभावित नहीं होता।. ●एक का उपयोग करें डुबकी लगाने वाला स्तर प्रेषक तरल स्तर मापने के लिए (दाब-आधारित). |
| धातु से संपर्क की जांच करें | घटना: गलत माप मान।. कारण: प्रोब द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक तरंगें धातु से संपर्क करने पर तीव्र परावर्तन करती हैं, और धातु का कंपन माप में हस्तक्षेप करना जारी रखता है।. | ● सेंसर को सीधे धातु पर न लगाएँ; एक का उपयोग करें प्लास्टिक एडाप्टर या ब्रैकेट. ●यदि धातु पर स्थापना अनिवार्य हो, तो जोड़ें रबर आइसोलेशन गैस्केट्स. यदि एक गैस्केट पर्याप्त नहीं है, तो कई गैस्केट का उपयोग किया जाना चाहिए।. |
III. बीम कोण की अवधारणा
The बीम कोण अल्ट्रासोनिक तरंगों का संदर्भ है शंक्वाकार क्षेत्र का समावेश कोण जिसमें संचरण के दौरान अल्ट्रासोनिक ऊर्जा मुख्य रूप से केंद्रित होती है।.
यह एक है मुख्य पैरामीटर अल्ट्रासोनिक स्तर और बिंदु स्तर उपकरण (इकाई: डिग्री °) अल्ट्रासोनिक कवरेज क्षेत्र निर्धारित करते हैं। यह स्थापना के दौरान धातु संरचनाओं और एजिएटर्स से बचने के लिए भी एक प्रमुख संदर्भ है।.
बीम कोण और आवृत्ति के बीच संबंध:
एक ही आकार की जांचों के लिए, अधिक आवृत्ति के परिणामस्वरूप बीम कोण छोटा होता है।.
IV. मापने की सीमा और अंध क्षेत्र
मापने की सीमा
मापन सीमा संदर्भित करती है अधिकतम दूरी जिसे प्रोब प्रभावी रूप से माप सकता है. मापन सीमा से अधिक होने पर कोई मापन नहीं हो सकता या मापन गलत हो सकता है।.
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, वास्तविक आवश्यक मापन सीमा सामान्यतः की सिफारिश की जाती है डेटाशीट में निर्दिष्ट नाममात्र सीमा से 10%–20% अधिक.
मापने की सीमा संबंधित है प्रसारण शक्ति और ग्रहणशील संवेदनशीलता. प्रसारण शक्ति जितनी अधिक होगी और ग्रहण संवेदनशीलता जितनी बेहतर होगी, मापन सीमा उतनी ही लंबी होगी। सामान्यतः, निम्न-आवृत्ति वाले प्रोब उच्च प्रसारण शक्ति प्राप्त कर सकते हैं।, यही कारण है कि बड़ी माप सीमा वाली जांचें आमतौर पर कम आवृत्तियों पर काम करती हैं।.
अंध क्षेत्र
ब्लाइंड ज़ोन से तात्पर्य प्रोब के ठीक नीचे की उस दूरी से है जहाँ सटीक मापन संभव नहीं होता। ब्लाइंड ज़ोन से कम दूरी मापने पर मापन गलत या असफल होगा।.
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, वास्तविक आवश्यक ब्लाइंड ज़ोन आमतौर पर अनुशंसित होता है कि डेटाशीट में निर्दिष्ट ब्लाइंड ज़ोन से 10%–20% छोटा है.
अंध क्षेत्र का सार है पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का अवशिष्ट कम्पन. यदि मापा गया वस्तु प्रोब के बहुत करीब हो, तो सेंसर प्रेषित तरंगों और लौटती प्रतिध्वनियों के बीच अंतर नहीं कर पाता, जिससे मापन विफल हो जाता है।.
आम तौर पर, उच्च-आवृत्ति वाले प्रोब्स की प्रेषण शक्ति कम होती है और अवशिष्ट कंपन कम होता है।, जिसके परिणामस्वरूप एक छोटा ब्लाइंड ज़ोन होता है। यह समझाता है कि क्यों अल्ट्रासोनिक सेंसर की माप सीमा और ब्लाइंड ज़ोन हमेशा समानुपाती होते हैं।.
V. अल्ट्रासोनिक आवृत्ति
स्तर या बिंदु स्तर सेंसर की अल्ट्रासोनिक आवृत्ति यांत्रिक कम्पन को संदर्भित करती है। प्रोब द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक तरंगों की आवृत्ति, किलोहर्ट्ज़ (kHz) में मापी गई।.
अधिकांश KACISE अल्ट्रासोनिक प्रोब 30–200 kHz की आवृत्ति सीमा में काम करते हैं, जो 15 मीटर से 1 मीटर तक की माप सीमा को कवर करते हैं, और इनके ब्लाइंड ज़ोन 0.6 मीटर से 0.1 मीटर तक होते हैं।.
अल्ट्रासोनिक आवृत्ति और सटीकता के बीच संबंध
उच्च आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक तरंगों की तरंगदैर्घ्य छोटी होती है, जिससे परावर्तक सतह पर छोटे परिवर्तनों का बेहतर पता चलता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च संकल्प और पूर्ण सटीकता प्राप्त होती है।.
निम्न आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक तरंगों की तरंगदैर्घ्य अधिक होती है, उनका संकल्प कम होता है, और उनकी निरपेक्ष सटीकता अपेक्षाकृत कम होती है।.
परम सटीकता वास्तविक मान और मापा मान के बीच के परम अंतर को दर्शाती है। डेटाशीट्स में सटीकता आमतौर पर पूर्ण पैमाने (FS) के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है।.
