如何使用變送器和傳感器監(jiān)控容器中的汁液水平？（工作原理介紹）
超聲波傳感器發(fā)送的聲波范圍超過人類聽覺范圍(超過20千赫)。這些聲波從設(shè)定目標(biāo)的表面反射回來，聲波從目標(biāo)(即裝有果汁和果肉的容器底部)反射回來，然后返回到超聲波液位變送器，以記錄流量和液位監(jiān)控設(shè)備。超聲波液位變送器用于監(jiān)控食品生產(chǎn)行業(yè)中液體的流量和液位。安全完整性等級(jí)(SIL)方法和儀器設(shè)計(jì)用于液體制造和食品生產(chǎn)行業(yè)合規(guī)性法規(guī)測(cè)試和認(rèn)證的可靠性。
容器中果汁液位的測(cè)量
超聲波液位變送器用于監(jiān)控食品生產(chǎn)行業(yè)中液體的流量和液位。安全完整性等級(jí)(SIL)方法和儀器設(shè)計(jì)用于液體制造和食品生產(chǎn)行業(yè)合規(guī)性法規(guī)測(cè)試和認(rèn)證的可靠性。
食品科學(xué)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)傳感系統(tǒng)需要檢測(cè)和精確監(jiān)控液位時(shí)，使用超聲波進(jìn)行安全和精確的測(cè)量和監(jiān)控的價(jià)值。
超聲波液位變送器的工作原理
連續(xù)的超聲波脈沖監(jiān)測(cè)容器中的液位，同時(shí)安裝在阻隔距離上方的儲(chǔ)罐頂部。脈沖穿過容器的空的距離，在罐中的流體表面之上，穿過流體(果汁、果肉或其他水性流體)到達(dá)罐的底部。通過超聲波傳感器和罐底部的檢測(cè)目標(biāo)來測(cè)量從液位到罐底部的行進(jìn)距離。
超聲脈沖信號(hào)從超聲發(fā)射器傳播到目標(biāo)并返回所花費(fèi)的時(shí)間的計(jì)算取決于空氣環(huán)境中聲速的準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)。將脈沖傳播時(shí)間除以二，然后將結(jié)果乘以聲速，得到容器中果汁的精確液位。
公式:
級(jí)別=制造環(huán)境中的特定聲速X時(shí)間延遲÷ 2。
危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)
食品生產(chǎn)商受食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)原則應(yīng)用指南的監(jiān)管。在膠體流體的制造和食品生產(chǎn)過程中，監(jiān)控每個(gè)控制點(diǎn)的關(guān)鍵限值以防止、限制或降低安全危害至可接受的水平，屬于聯(lián)邦法規(guī)(CFR)第120.1(a)部分的標(biāo)題21。驗(yàn)證測(cè)試是驗(yàn)證水平儀安全功能的重要組成部分。
開關(guān)等液位儀表超聲波液位變送器、射頻液位變送器、嵌入式壓力傳感器和其他SIL儀器是防止和調(diào)節(jié)危險(xiǎn)事件可能性的系統(tǒng)。該設(shè)備經(jīng)認(rèn)證可檢測(cè)容器或儲(chǔ)罐中的過量灌裝情況。終端用戶測(cè)試程序，如液位儀表的驗(yàn)證水平或部分驗(yàn)證測(cè)試，以保持SIL等級(jí)，防止儀表故障或水箱溢流，保持適當(dāng)?shù)陌踩?。IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)為安全相關(guān)應(yīng)用中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試提供了系統(tǒng)化的方法。IEC(國際電工委員會(huì))定義了SIS(安全儀表系統(tǒng))并編制了標(biāo)準(zhǔn)。IEC 61508定義了液位儀表要求合規(guī)性，適用于食品生產(chǎn)商和SIL產(chǎn)品供應(yīng)商。
測(cè)量一個(gè)單獨(dú)的液體高度
點(diǎn)液位測(cè)量傳感器標(biāo)記果汁或果肉制造過程中預(yù)設(shè)的液位條件。這些傳感器監(jiān)控過量灌裝情況，觸發(fā)高報(bào)警功能。
更復(fù)雜的連續(xù)液位傳感器提供整個(gè)系統(tǒng)的液位監(jiān)控。液位界面檢測(cè)傳感器測(cè)量特定范圍內(nèi)的液位，而不是簡(jiǎn)單地監(jiān)控果汁生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。
模擬輸出與罐或容器中的果汁或果肉液位直接相關(guān)。該系統(tǒng)可以連接到一個(gè)可視指示器和一個(gè)過程控制回路，形成完整的液位監(jiān)控管理系統(tǒng)。
用壓力傳感器測(cè)量液位
可以使用壓力傳感器和以下等式計(jì)算液位。
p = h ρ g (1)(牛頓/米2，帕，磅力/英尺2，psf)
其中:
p =壓力或ρ =液體密度(千克/米3，廢料/英尺3)
h =流體柱的高度，或測(cè)量壓力的流體深度(m，in)
和
g =重力，(加速度)，常數(shù)(9.81米/秒232.17405英尺/秒2)
