مبدأ وتصنيف مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية

الموجات فوق الصوتية مقياس مستوى السائل يُعدّ مقياس مستوى شائعًا، فما هو مبدأ عمله؟ وما هي أنواعه (تصنيفاته)؟ مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية تستخدم مقاييس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية خصائص انتشار الموجات في الوسط. فعندما تصطدم الموجة فوق الصوتية بسطح فاصل بين الأطوار أثناء انتشارها، ينعكس جزء منها، بينما ينكسر الجزء الآخر إلى الوسط المجاور. ولكن عند انتقالها من غاز إلى سائل أو صلب، أو من صلب أو سائل إلى الهواء، يحدث انعكاس شبه كامل نظرًا للاختلاف الكبير في كثافة الوسط. لذلك، يُركّب جهاز إرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية في قاع أو أعلى الحاوية، حيث تنعكس الموجات فوق الصوتية المنبعثة عند السطح الفاصل بين الأطوار ويستقبلها جهاز الاستقبال، ويمكن قياس مستوى السائل بقياس الفرق الزمني بين إرسال واستقبال الموجة فوق الصوتية. وبحسب نوع وسط نقل الصوت، تُصنّف مقاييس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية إلى ثلاثة أنواع: الغازية، والسائلة، والصلبة. وبدمج هذه الأنواع، نحصل على ستة أنواع من حلول مقاييس مستوى السائل. يوضح الشكل 1 مقياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية أحادي المسبار. من بينها، (أ) يعمل بوساطة الغاز، و(ب) يعمل بوساطة السائل. (ج) يعمل بوساطة الوسط الصلب. في القياسات الفعلية، قد تتشكل فقاعات أو مواد عالقة أو أمواج أو غليان على سطح السائل، مما قد يُسبب تشويشًا في الانعكاس وأخطاءً في القياس. لذلك، يُنصح باستخدام مقاييس مستوى الوسط الصلب في الحالات المعقدة. فهي لا تُسبب تشويشًا في الانعكاس أو انحرافًا في الشعاع للأسباب المذكورة أعلاه. (أ) النوع الذي يعمل بوساطة الغاز، (ب) النوع الذي يعمل بوساطة السائل، (ج) النوع الذي يعمل بوساطة الوسط الصلب. يستخدم النوع ذو المجس المزدوج محولين كجهاز إرسال وجهاز استقبال على التوالي. أما بالنسبة للنوع الذي يعمل بوساطة الوسط الصلب، فيتطلب الأمر قضيبين معدنيين أو أنبوبين معدنيين كأنابيب نقل لإرسال الموجات واستقبالها على التوالي. يتضح من الشكل 1 أن مسافة انتشار الموجات فوق الصوتية هي L، وسرعة انتشارها هي C، وزمن انتشارها هو Δt. بالتالي، (1) L كمية مرتبطة بمستوى السائل، لذا يمكن معرفة مستوى السائل بقياس Δt. يتم القياس عادةً باستخدام الإشارة المستقبلة لتشغيل دائرة البوابة لحساب نبضات المذبذب. يتميز قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية بالعديد من المزايا: ① لا يوجد تلامس مع الوسط، ولا أجزاء متحركة، فالمكونات الإلكترونية تهتز فقط بتردد الصوت، بسعة صغيرة، وعمر طويل للجهاز؛ ② سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية مستقرة نسبيًا، ولا يكاد يؤثر الضوء أو لزوجة الوسط أو الرطوبة أو ثابت العزل الكهربائي أو الموصلية الكهربائية أو الموصلية الحرارية، وما إلى ذلك، على الكشف، لذا فهو مناسب لقياس مستوى السائل في حالات خاصة مثل السوائل السامة أو المسببة للتآكل أو ذات اللزوجة العالية؛ الإشارة؛ ④ يمكن استخدامه لقياس مستوى السوائل المتحركة بسرعة عالية أو المائلة أو المهتزة، مثل مستوى السوائل في السيارات والطائرات والسفن. عند تغير درجة حرارة أو كثافة وسط انتشار الموجات فوق الصوتية، تتغير سرعة الصوت أيضًا، لذا يجب أن يتضمن مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية آليات تعويض مناسبة، وإلا سيؤثر ذلك سلبًا على دقة القياس. إضافةً إلى ذلك، تمتص بعض المواد الموجات فوق الصوتية بقوة، لذا يجب مراعاة الظروف الخاصة بقياس مستوى السائل عند اختيار طرق وأجهزة القياس.

لا يشترط أن يكون الحصول على ذلك مكلفًا أو يستغرق وقتًا طويلاً أو صعبًا. الأمر كله يعتمد على الطريقة الصحيحة ووجود مؤشر مستوى مخصص.

تثق شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة بزملائها كأعضاء قيّمين في فريقها وتتعهد بمعاملة بعضهم البعض بولاء واحترام وكرامة.

[拓展名称] تشمل مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأجهزة ذات نطاق واسع من التعقيد: من مؤشر المستوى المخصص البسيط المستخدم منذ عصور ما قبل التاريخ إلى مجموعة مؤشرات المستوى الآلية الحديثة المخصصة.

مؤشر مستوى مخصص أبطأ من مؤشر المستوى المخصص ولكنه يتمتع بعدد من التطبيقات الخاصة، مثل مؤشر المستوى المخصص.

يتم إنتاج مقياس المستوى بواسطة شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة، وذلك بفضل مهاراتها المهنية في مجال التكنولوجيا العالية.