Project Description

При эксплуатации ультразвукового датчика уровня жидкости Eurosens Dizzi могут возникать ложные значения, полученные в ходе измерения. В этой статье рассмотрены причины их появления и способы устранения путем тонкой настройки датчика.  

Рассмотрим настройку фильтрации на типичных примерах. Ложные значения можно разделить на 2 группы : выбросы при пустом резервуаре (1) и провалы при заполненном резервуаре (2).

Рис. 1

1. Методика устранения выбросов при пустом резервуаре

При эксплуатации датчика могут наблюдаться выбросы ложных значений когда контролируемый резервуар пустой.
Причина совокупность обстоятельств таких как конструктивные особенности резервуара и место крепления. При низком уровне жидкости энергия ультразвукового импульса не рассеивается и выражается шумом, которыый может быть воспринят датчиком как ложное значение уровня. В некоторых случаях может помочь приклеивание вокруг датчика шумоизолирующего слоя размером 200х200мм. Ниже привtдена методика программного устранения шума.
Методика устранения заключается в отстройке от шума.

1.1 Подключаем датчик к ПК и запускаем программу CAY_Utility
1.2 В открывшемся окне программы нажимаем кнопки в последовательности (1), (2), (3) и ставим галочки (4), (5) (см. Рис. 2)

Рис. 2. Подготовка к настройке

Для всех значений усиления (1) выполняем регулировку отстройки кривой от помех путем перемещения мышью узлов (2), рис. 3

Рис. 3. Подготовка к настройке

1.4 После того как отстройка выполнена для всех значений усиления, можно выполнить проверку установив галочки (1), (2) рисунок 4. На осциллограмме отобразятся текущие значения(фиолетовые линии) отстройки и новые(красные линии).

Рис. 4. Контроль

1.5 Запись новых значений отстройки от помех в датчик. Последовательно нажимаем кнопки “отключить редактирование”(1), “Остановка”(2), “Запись данных”(3) рис. 5.

Рис. 5.  Запись новых характеристик.

После записи нажимаем кнопку “Запуск” и новые характеристики уже отображаются как текущие, рисунок 6.

Рис. 6. Проверка факта записи новых характеристик

Выполняем проверку новых настроек. Устанавливаем значение “Усиление” в значение “Авт.” Ждем 2..5 минут. Если датчик не обнаружил ложного значения, значит корректировка выполнена верно.

2. Методика устранения провалов при непустом резервуаре

Ультразвуковой датчик уровня производит измерения методом эхолокации. Который заключается в следующем:
1. Датчик генерирует ультразвуковой радиоимпульс в измеряемую среду и начинает отсчет времени пролета.
2. Радиоимпульс распространяется в среде со скоростью звука, характерной для данной среды.
3. При достижении границы раздела жидкость-газ, происходит отражение, и радиоимпульс распространяется в обратном направлении к датчику.
4. При достижении датчика радиоимпульс регистрируется электронной схемой, отсчет времени пролета останавливается.
5. Полученное время пропорционально расстоянию от дна до поверхности жидкости

Для снижения влияния на работу датчика помех от многократных переотражений излучатель датчика выполнен узконаправленным. Из-за этого при отклонении оси датчика от вертикали он “слепнет ” – отраженный ультразвуковой радиоимпульс не достигает датчика и датчик выдает нулевое значение уровня. Это чаще относится к остановкам под уклоном.

Эта проблема может быть решена двумя путями:
1. Фильтрацией нулевых значений в программе мониторинга. 
2. Изменением конфигурации датчика (рис. 7)  – запрет нулевого значения или разрешение после некоторого установленного времени.

Рис. 7. Запрет выдачи нулевого значения