Magnitostriktiv darajadagi transmitter nima?

Magnitostriktiv darajadagi transmitter - bu darajadagi sensorning bir turi. Ichkarida u magnitostriktiv printsipdan foydalanadi va uni impuls to'lqinlari orasidagi vaqtni o'lchash uchun zamonaviy elektron texnologiya bilan birlashtirib, aniq darajani o'lchashga erishadi. Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichlar to'lqin uzatuvchi impulslar yordamida ishlaydi. Ish paytida o'lchangan joy almashish boshlang'ich va oxirgi impulslar orasidagi vaqtni o'lchash yo'li bilan aniqlanadi, natijada yuqori o'lchov aniqligi olinadi.

Suyuqlik darajasini uzluksiz o'lchash uchun yuqori aniqlikdagi magnitostriktiv o'lchash printsipi-bo'lgan daraja uzatgichlari ishlatiladi. Ularning printsipi magnitostriktiv printsip bilan aniqlangan magnit levitatsiya tanasining pozitsiyasiga asoslanadi. Ushbu darajadagi transmitterlar daraja ko'rsatkichini chetlab o'tish uchun tashqaridan o'rnatiladi.

O'lchov jarayoni joriy puls bilan boshlanadi. Ushbu oqim magnitostriktiv materialdan yasalgan o'tkazgichda dumaloq magnit maydon hosil qiladi, u sensor trubkasi ichida cho'zilgan. O'lchangan nuqtada (suyuqlik darajasida) doimiy magnitlangan silindrsimon float pozitsiya sensori bo'lib xizmat qiladi, uning magnit maydon chiziqlari impulsli magnit maydonga perpendikulyar. Floatning magnit maydoni o'tkazgichda kuchni keltirib chiqaradi. Ushbu ikkita magnit maydonning superpozitsiyasi o'tkazgichda mexanik to'lqinni keltirib chiqaradi. Sensor korpusining oxirida piezoelektrik keramik pikap bu mexanik to'lqinni elektr signaliga aylantiradi. O'lchangan tarqalish kechikishi mexanik burilish to'lqinining boshlang'ich nuqtasini aniqlaydi, shu bilan suzuvchi joyni aniqlaydi va yuqori{6}}aniqlikdagi o'lchovga erishadi.

Magnitostriktiv daraja o'lchagich sxemasi dizayni

Impuls ishlab chiqarish davri

Ushbu magnitostriktiv daraja o'lchagich tizimida impuls ishlab chiqarish pallasi o'zining signal uzatuvchisi vazifasini bajaradi, ayniqsa muhim harakat buyruqlarini-joriy impulslarni yuborish uchun javob beradi. Ushbu buyruq sensorning suyuqlik sathining balandligini aniq o'lchashda muhim rol o'ynaydi.

Ushbu signal uzatuvchining asosiy a'zosi FPGA bo'lib, u stantsiya boshlig'i kabi ishlaydi. FPGA juda aniq vaqtni boshqarish vositasi va vazifalarni rejalashtirish tizimiga ega.

Ishlash vaqtida FPGA oldindan belgilangan talablarga asoslanib, vaqtni boshqarish vositasi va vazifalarni rejalashtirish tizimidan-ma'lum bir kenglik va chastotadagi impuls signalini aniq hosil qiladi. Bu stansiya boshqaruvchisiga ma'lum bir vaqt oralig'ida signal to'lqinini chiqarishni buyurishga o'xshaydi. Masalan, biz uni har soniyada 0,1 soniya davom etadigan impuls signalini chiqaradigan qilib sozlashimiz mumkin.

Biroq, yangi hosil bo'lgan impuls signali nisbatan zaif va to'lqin uzatuvchi sim bo'ylab kerakli joyga silliq harakatlana olmaydi. Bu erda signal uzatish stansiyasining yana bir muhim a'zosi quvvat kuchaytirgichiga- kiradi. Quvvat kuchaytirgichi signal quvvati kabi ishlaydi, uning vazifasi FPGA tomonidan yaratilgan zaif impuls signalini kuchaytirishdir. Kuchaytirilgandan so'ng, dastlabki zaif impuls signali to'lqin uzatuvchi sim bo'ylab tez va barqaror tarqaladigan darajada kuchli bo'lib, keyingi suyuqlik darajasini o'lchash uchun kuchli yordam beradi.

Aniqlash sxemasi Ushbu aqlli kichik detektiv{0}}magnitostriktiv daraja o'lchagich- jamoasida aniqlash sxemasi signal ovchisi kabi ishlaydi, uning vazifasi to'lqin uzatuvchi simdan uzatiladigan zaif signallarni olishdir. Bu signallar suyuqlik darajasini o'lchash uchun hal qiluvchi maslahatlardir.

To'lqin uzatuvchi sim magnit maydonga ta'sir qilganda va burilish to'lqin pulsini hosil qilganda, u juda zaif signal chiqaradi. Bu signallar uzoqdagi shivirlarga o'xshaydi, odatda faqat millivolt yoki hatto mikrovolt intensivlikda. Bundan tashqari, atrofdagi shovqin shovqinlari juda ko'p, masalan, ishlaydigan uskunaning elektromagnit shovqinlari fon shovqini kabi ishlaydi va foydali signalni osongina o'chiradi. Shuning uchun signalni yig'ish va aniqlash sxemasi ham sezgir, ham shovqinga- chidamli bo'lishi kerak.

Aniqlash pallasida birinchi kuchli vosita past shovqinli operatsion kuchaytirgich (LNA)-dir. Zaif signal kelganda, LNA uni ehtiyotkorlik bilan kuchaytiradi va keyingi ishlov berish uchun aniqroq qiladi.

Biroq, kuchaytirilgan signal hali ham juda ko'p kiruvchi shovqinlarni o'z ichiga oladi. Bu erda tarmoqli o'tkazuvchan filtr keladi; u aqlli signal filtri kabi ishlaydi. Tarmoqli o'tish filtri faqat burilish to'lqinining impuls chastotasiga yaqin chastotali signallarga o'tishga imkon beradi, boshqa chastotalarning shovqin signallarini bloklaydi. LNA tomonidan kuchaytirilgandan va tarmoqli o'tkazuvchan filtr tomonidan filtrlangandan so'ng, qolgan signal bizga kerak bo'lgan toza signaldir. Ushbu signal keyingi bosqichga yuboriladi, bu erda sensorning "miyasi" suyuqlik darajasining aniq balandligini hisoblash uchun uni qo'shimcha tahlil qiladi va qayta ishlaydi.

Signalni qayta ishlash sxemasi

Magnitostriktiv daraja o'lchagich jamoasida, bu aqlli kichik detektiv, signalni qayta ishlash sxemasi maslahat tahlili bo'yicha mutaxassis kabi ishlaydi. Uning vazifasi aniqlanish pallasida uzatiladigan signal signallarini chuqur tahlil qilish va qayta ishlash, natijada suyuqlik darajasining aniq balandligini aniqlashdir.

Aniqlash sxemasidan olingan signal, kompyuter va sensorning miyasi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri tushunib bo'lmaydigan maxsus qadimiy kod bilan yozilgan maslahatlar kabi analog signaldir. Aynan shu erda A/D konvertori ishga tushadi. U kod tarjimoni kabi ishlaydi, ayniqsa analog signallarning bu qadimiy kodini kompyuter va miya tushuna oladigan raqamli signallarning zamonaviy tiliga tarjima qilish uchun javobgardir.

Tarjima qilingan raqamli signallar qo'shimcha saralashni talab qiladigan chigallashgan maslahatlar to'plamiga o'xshaydi. Aynan shu erda tahlil ustasi FPGA o'z ishini boshlaydi. FPGA birinchi navbatda ushbu raqamli signallarda raqamli filtrlashni amalga oshiradi, xuddi elakdan foydalanib, qolgan iflosliklarni olib tashlash va signalni yanada toza qiladi.

Keyinchalik, FPGA signaldagi-burilish to'lqinining yetib kelish vaqti-dagi asosiy ma'lumotlarni topishi kerak, masalan, bir to'plam orasidan eng muhim vaqt nuqtasini topish. FPGA, cho'qqini aniqlash va boshqa operatsiyalar orqali, mohiyatan signalni tekshirishni amalga oshiradi, -burish to'lqini signali eng kuchli nuqtaga-burilish to'lqinining kelish vaqtiga yetgan momentni aniq belgilaydi.

Nihoyat, FPGA, tahlil ustasi ham matematik mutaxassis sifatida ishlaydi. Ma'lum shartlarga-joriy impulsni uzatish vaqti, to'lqin o'tkazgich simidagi burilish to'lqinining tarqalish tezligi va to'lqin o'tkazgich simining uzunligi-ga asoslanib, u to'lqin o'tkazgich simidagi float o'rnini hisoblash uchun maxsus matematik algoritmlardan foydalanadi. Suzuvchining holati suyuqlik darajasiga to'g'ri kelganligi sababli, idishdagi aniq suyuqlik darajasini aniqlash mumkin.

Aloqa davri Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichdagi aqlli detektivlar oilasida aloqa sxemasi band bo'lgan axborot xabarchisi vazifasini bajaradi. Uning vazifasi sensor tomonidan o'lchangan suyuqlik darajasi haqidagi ma'lumotni kerakli joyga tez va aniq etkazishdir.

Ushbu ma'lumot kuryeri RS485 va CAN avtobusi kabi bir nechta tillarda bemalol so'zlasha oladi, xuddi turli tillarda gapirish kabi. U turli etkazib berish manzillari va jo'natish talablari asosida ma'lumotni uzatish uchun mos tilni tanlashi mumkin.

Chiziqlilik

Lineerlik suyuqlik darajasini o'lchashda aniqlikning hal qiluvchi ko'rsatkichidir. Ideal holda, magnitostriktiv darajadagi o'lchagich suv sathini turli balandliklarda o'lchashi kerak. Suyuqlik darajasining har 1 sm o'sishi uchun chiqish signali bir xilda o'zgarishi kerak. Misol uchun, qiymatning 1 birlik o'sishi signalning 2 sm o'sishiga to'g'ri keladi. Ushbu ideal holatda suyuqlik darajasi va chiqish signali mukammal chiziqli munosabatlarga ega - bu biz chiziqlilik deb ataymiz. Biroq, aslida, hatto aqlli detektorlar ham xato qilishlari mumkin. Suyuqlik darajasining bir xil o'zgarishi bilan ham, chiqish signalining o'zgarishi ideal holatdan farq qilishi mumkin. Bu farq chiziqli bo'lmagan xato deb ataladi.

Agar o'lchov jarayonida maksimal xatolik 1 sm dan oshmasa, ya'ni chiziqli bo'lmagan xatolik ± 0,1% dan kam bo'lsa, u holda magnitostriktiv darajadagi o'lchagich mukammal chiziqlilikka ega. Amaliy ilovalarda, masalan, fabrikalardagi katta suyuqlik saqlash tanklarida, haqiqiy suyuqlik darajasini aniq aniqlash, ishlab chiqarish xavfsizligi va normal ishlashini ta'minlash uchun yaxshi chiziqlilik juda muhimdir.

Sezuvchanlik

Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichning sezgirligi uning suyuqlik darajasidagi o'zgarishlarni aniqlash qobiliyatini aks ettiradi. Suyuqlik bilan to'ldirilgan idishni tasavvur qiling. Suyuqlik darajasi o'zgarganda, magnitostriktiv daraja o'lchagich mos keladigan signalni chiqaradi. Juda sezgir daraja o'lchagich suyuqlik darajasining ozgina ko'tarilishi yoki pasayishiga tez reaksiyaga kirishishi mumkin, natijada chiqish signalida sezilarli o'zgarishlar bo'ladi.

Amaliy hayotda va ishda yuqori sezgir magnitostriktiv daraja o'lchagichlari juda foydali. Masalan, aniq kimyoviy ishlab chiqarishda ko'plab kimyoviy reaksiya idishlarida suyuqlik darajasiga qo'yiladigan talablar juda qattiq; suyuqlik darajasidagi ozgina o'zgarishlar ham mahsulot sifatiga ta'sir qilishi mumkin. Bunday holda, suyuqlik darajasidagi daqiqali o'zgarishlarni tezda aniqlash uchun juda yuqori sezuvchanlikka ega bo'lgan magnitostriktiv daraja o'lchagich kerak.

Takroriylik

Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichning takrorlanishi uning ishonchliligi sinovidir. Saqlash idishida belgilangan balandlikda suyuqlik darajasini o'lchash vazifasi berilgan bo'lsa, o'lchagich ishonchli bo'lsa, u holda olingan o'lchovlar sonidan qat'i nazar, suyuqlik darajasi aslida o'zgarmas ekan, o'lchov natijasi taxminan bir xil bo'lishi kerak. Bu yaxshi takrorlash qobiliyati.

Amaliy qo'llanmalarda yaxshi takrorlanadigan magnitostriktiv daraja o'lchagichlari ayniqsa muhimdir. Misol uchun, oziq-ovqat va ichimliklar ishlab chiqarish liniyalarida har bir mahsulot partiyasi uchun materiallardan izchil foydalanishni ta'minlash uchun saqlash tanklaridagi xom ashyo darajasini aniq nazorat qilish talab etiladi. Sensorning takrorlanuvchanligi yomon bo'lsa, yuqori yoki past darajalar kabi nomuvofiq darajalarni o'lchash, bu xom ashyoning beqaror ishlatilishiga olib keladi. Ajoyib takrorlanuvchanlikka ega daraja o'lchagich har safar bir xil darajani o'lchaganida barqaror va ishonchli natijalarni berishi mumkin.

Magnetostriktiv darajadagi transmitterlar uchta turda mavjud: yumshoq prob, qattiq zond va tashqi float izolyatsiyasi. Transmitter korpusi ikkita asosiy qismdan iborat: elektron qism va sezuvchi qism. Magnitostriktiv darajadagi transmitterlarning afzalliklari quyidagilardan iborat:

1. Yuqori ishonchlilik: Magnitostriktiv darajadagi transmitterlar to'lqin qo'llanma tamoyillaridan foydalanganligi sababli, harakatlanuvchi mexanik qismlar mavjud emas. Shuning uchun hech qanday ishqalanish yoki aşınma yo'q. Butun konvertor zanglamaydigan po'latdan yasalgan quvurga o'ralgan va o'lchangan muhit bilan aloqa qilmaydi. Sensor ishonchli ishlaydi va uzoq xizmat muddatiga ega.

2. Yuqori aniqlik: Magnitostriktiv darajadagi transmitterlar to'lqin o'tkazgich impulslari asosida ishlaganligi sababli, joy almashish boshlang'ich va oxirgi pulslarning vaqtini o'lchash orqali aniqlanadi. Shuning uchun u 0,01% FS dan yaxshiroq o'lchamlari bilan yuqori o'lchov aniqligiga ega.

3. Yuqori xavfsizlik: Magnitostriktiv daraja o'lchagichlari yuqori portlashdan-bardoshli. Ular tabiiy ravishda xavfsiz va portlashga-o‘zgarmas bo‘lib, xavfsiz foydalanishni ta’minlaydi. Ular, ayniqsa, kimyoviy xom ashyo va yonuvchan suyuqliklarni o'lchash uchun javob beradi, o'lchash paytida idish qopqog'ini ochish zaruratini yo'q qiladi va qo'lda o'lchash bilan bog'liq xavfsizlik xavfini oldini oladi.

4. Qulay o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish: Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichlar odatda saqlash tankining yuqori qismidagi mavjud quvur teshiklari orqali o'rnatiladi. Ular, ayniqsa, er osti saqlash tanklari va mavjud operatsion tanklar uchun javob beradi. O'rnatish normal ishlab chiqarishni buzmasligi kerak.

5. Tizimni avtomatlashtirishni rag'batlantiradi: Magnitostriktiv daraja o'lchagichning ikkilamchi asbobi kompyuter signalini qayta ishlashni osonlashtiradigan standart chiqish signalidan foydalanadi. Bu tarmoqqa oson ulanish imkonini beradi va butun o'lchov tizimining avtomatlashtirish darajasini yaxshilaydi.

Magnitostriktiv darajadagi transmitterlarning qo'llanilishi: Yuqori texnologiyali magnitostriktiv darajadagi sensorlar har xil turdagi saqlash tanklarida darajani o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu turdagi daraja o'lchagich yuqori aniqlik, kuchli atrof-muhitga moslashish va qulay o'rnatish bilan ajralib turadi, bu uni neft va kimyo sanoati kabi darajalarni o'lchash sohalarida keng qo'llash imkonini beradi. U asta-sekin boshqa an'anaviy datchiklarni almashtirib, darajani o'lchashda yuqori-sifatli mahsulotga aylanmoqda.

Magnitostriktiv darajadagi sensorlarning odatiy qo'llanilishi va o'rnatilishi:

Gorizontal saqlash tanklarining darajasini o'lchash: Magnitostriktiv darajadagi sensori tepada o'rnatilgan.

Ishlab chiqarishda suyuqlik darajasini oraliq nazorat qilish uchun: Magnitostriktiv darajadagi datchiklar yonma-yon--o‘rnatiladi.

Vertikal moy tanklari ilovalari: Magnitostriktiv darajadagi transmitter moslashuvchan simi yordamida yuqori qismga o'rnatiladi.

Magnitostriktiv darajadagi transmitter magnit float darajasi o'lchagich bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.

Magnetostriktiv darajadagi transmitter, asfalt saqlash tanki va boshqa ilovalar va o'rnatish sxemalari.

Magnitostriktiv darajadagi transmitterlarni tanlashda ko'rib chiqiladigan fikrlar:

1. Daraja o'lchagich saytdagi-o'rtacha muhitga mos kelishi kerak. Bunga atrof-muhit harorati, bosim, tebranish, zarba, strukturaviy materiallar va muhitning mosligi kiradi. 2. O'lchangan muhitning harorati yuqori bo'lganda (100-200 daraja), yon gardish o'rnatilishi bilan tashqi float probdan foydalanish tavsiya etiladi.

3. Magnitostriktiv darajadagi o'lchagichlar o'lchov tayog'ining yuqori va pastki uchlarida o'lchov ko'r zonalariga ega; Bu o'lchov oralig'ini tanlashda e'tiborga olinishi kerak.

4. Darajali o'lchagichlar uchun tez-tez ishlatiladigan zanglamaydigan po'latdan yasalgan magnit float o'lchami F45 × F56 × F15 bo'lib, DN50 yoki undan yuqori flanesli ulanishni talab qiladi. Tishli darajadagi o'lchagichlar uchun foydalanuvchilar gardish yoki qavslarni o'rnatishlari kerak.