Jump to content

    
Sign in to follow this  
Метценгерштейн

подскажите ультразвуковой датчик для измерения до 10 м

Recommended Posts

Отраженный сигнал начнется с этого момента, и закончится тогда, когда волна дойдет до уровня воды...

С этого момента можно поподробнее? Образуется сферическая волна (с каждой точки по всему периметру) с углом распространения все 180 (360) градусов. Как считаете, какое эхо "учтет" датчик - директно отраженное с этой точки или вторично отраженное с поверхности воды?

Емкостной датчик уровня в моей личной скважине на дачном участке с какой-то стандартной итальянской релюшкой работает безотказно уже лет 10...

Я не хотел ни в коем случае обидеть ваш датчик... Но на сколько я понял задачу - нужно учитывать текущий уровень воды... А ... в вашей скважине нет никаких отложений ... там, ... типа соли всякие ... прям дистиллированная у вас вода в скважине? Кстати именно эти `тальянские ( ;) ) меня один раз так поимел подвели! Накопился накипь (скорее налет какой-то) .. как стали врать!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
. В этом месте возникнет отраженный сигнал, который воспримется датчиком как отражение от объекта. Таким образом, в трубе с диаметром 1.2м, датчик не будет "видеть" ничего дальше 5-и метров.

Плохо Вы изучали физику, иначе бы знали, что для звуковой волны, падающей на твердую поверхность, угол падения равен углу отражения. Из этого следует, что звуковая волна, падая на стенку колодца под острым углом, отразится под острым же углом от этой стенки и продолжит распространяться дальше вглубь колодца, где и отразится от поверхности воды. Отраженная волна также имеет шанс на обратном пути отразиться под остым углом от стенки колодца и попасть в итоге на принимающий сенсор. На практике это приводит к появлению множественного отклика, но если "разность хода" вдоль различных путей звука невелика, как в случае падения под остым углом, то множественный отклик выглядит как расширение длительности принятого импульса. При этом, время прихода переднего фронта отраженного импульса определяется кратчайшей траекторией волны звука, т.е., траекторией волны вообще не попавшей на стенки колодца. Кроме того, амплитуда излучаемой звуковой волны на краю диаграммы направленности (ДН) излучателя в разы меньше амплитуды волны излучаемой в направлении максимума ДН. Это приводит к дополнительному подавлению заднего фронта импульса. Ну и, наконец, в силу геометрии задачи, общая площадь отражения волны от воды на дне колодца в разы больше площади отражения от стенок колодца, что также ослабляет влияние ложных лучей на точность измерения уровня воды. Как-то так..

Share this post


Link to post
Share on other sites
Плохо Вы изучали физику...Как-то так..

Конечно, всегда можно сказать, что вы тоже плохо изучали физику, потому что не учитываете длину волны соотносительно размеров физических объектов ее отражающих...

Но я никогда таких вещей не говорю...

К тому же, вы не учитываете способ детектирования ультразвуковых волн ... ну вообще! :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
С этого момента можно поподробнее? Образуется сферическая волна (с каждой точки по всему периметру) с углом распространения все 180 (360) градусов. Как считаете, какое эхо "учтет" датчик - директно отраженное с этой точки или вторично отраженное с поверхности воды?

Не буду вдаваться в подробности, но вторично отраженное эхо на порядок слабее, и его никто не учтет. А вот первично отраженное эхо от каждой точки, начиная от первого, самого ближнего отражения, и заканчивая самой нижней точкой, где дно, или вода, эхолот учтет. Вы просто забыли, что после начала отражения основная, первичная, волна, не остановилась, а продолжает распространяться вниз, отражаясь и отражаясь. Иначе бы эхолоты с функцией "Structure Scan" не показывали бы ничего того, что показывают, всякие там затопленные бревна и бетонные плиты. Да и обычные эхолоты бы не отличали бы коряг от дна. Но ведь и линию дна четко отображают, и коряги.

 

Я не хотел ни в коем случае обидеть ваш датчик... Но на сколько я понял задачу - нужно учитывать текущий уровень воды... А ... в вашей скважине нет никаких отложений ... там, ... типа соли всякие ... прям дистиллированная у вас вода в скважине? Кстати именно эти `тальянские ( ;) ) меня один раз так поимел подвели! Накопился накипь (скорее налет какой-то) .. как стали врать!!!

У меня там железа - мама не горюй, когда насос вынимал на замену, все вокруг слоем какой-то гадкой ржавой глины покрыто. Но оно по факту не мешает работать системе. Отложения на корпусах датчика и проводах имеют значительно большее сопротивление, чем столб воды, и, поэтому, все работает без проблем годами. Кстати, в дистиллированной воде они бы не работали, она диэлектрик - ток не проводит...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну вот, предположим, за год может 1/10 часть воздуха, находящегося в трубе под давлением выше атмосферного, раствориться в воде.

И уровень в трубе поднимется на метр, т.е. такая будет ошибка.

От температуры - то же самое, при изменении темп. от -15 до +15гр. объем воздуха изменится примерно на 10% при том же давлении (высоте столба воды), и опять же ошибка в метр на 10м высоты. Можно, конечно, вводить термокомпенсацию и т.д., но это усложнение и опять же потеря точности, хотя бы потому, что температуру мы измеряем в одной точке, а как она распределена по высоте - не знаем.

Но барометрические датчики применяются во многих местах, например в стиральной машине.

Там труба заполняется водой нанадолго и при постоянной температуре, и факторы ошибок не успевают накопиться.

А нельзя ли в колодец на дно опустить герметичный датчик давления с помощью той же трубы или тупо привязать к гире 16 кг? Из физики помню формулу P=pgh. Отклонения плотности и температуры мало скажутся на таком способе измерения урорвня.

UP: если так уж нужно именно ультразвуковой датчик, то нормальный заводской на такую глубину стоит от 30 тыщ рублей.

Edited by ДЕЙЛ

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только два датчика (абсолютных), второй наверху - атмосферное давление отнюдь не константа.

можно и так, но всё же лучше, чем с ультразвуковым изобретать способы фильтрации кучи ложных отражений

Share this post


Link to post
Share on other sites
можно и так, но всё же лучше, чем с ультразвуковым изобретать способы фильтрации кучи ложных отражений

Лучший способ давно уже предлагали: Берется вертикальная тонкая проволока.. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Лучший способ давно уже предлагали: Берется вертикальная тонкая проволока.. ;)

В колодце, и в скважине, это не работает. Там, внизу, ниже метров 3-4-х, температура воды и воздуха примерно одинакова. Градусов 3-6...

Share this post


Link to post
Share on other sites
SM, имеется ввиду измерение отношений тепловых сопротивлений, т.е. нагрев известным током и последующее наблюдение за остыванием.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В колодце, и в скважине, это не работает. Там, внизу, ниже метров 3-4-х, температура воды и воздуха примерно одинакова. Градусов 3-6...

Смысл измерения не в разнице температур воды и воздуха, а в разнице теплообмена.

 

В той дискуссии есть подробные пояснения:

Смысл данного метода в том, что в воде проволока почти не нагреется, а на воздухе весьма сильно.

Когда-то давно выпускалось устройство под названием бареттер. Принцип похожий.

Ток подбирается такой, чтобы в воде разогрев был небольшой (1 - 5 градусов), а в воздухе большой (50 - 100).

Поэтому нам не важна начальная температура среды (если отвлечься от квадратичных поправок в ТКС).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Понял, я то подумал о другом, прочитав именно то сообщение, на которое сослался blackfin, что вся суть в разнице температур сред. Хотя, разность давлений наверху и на дне, значительно проще в реализации. Не говоря уже о гирлянде стандартных скважинных дискретных датчиков уровня.

Share this post


Link to post
Share on other sites
SM, имеется ввиду измерение отношений тепловых сопротивлений, т.е. нагрев известным током и последующее наблюдение за остыванием.

а с метрологией как? Я всётки датчик давления на дно поставил бы и всё. Для точности ещё вверху для измерения атмосферного давления. С ультразвуковым имел дело - даже у импортного за 25 тыщ с токовым выходом наблюдались пропадания отражённого сигнала на ёмкости 2 метра глубиной. Можно сделать вот так ещё:

post-79085-1416908919_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

извиняйте если баяню, но

1) датчик давления на дно (если уж совсем адская точность нужна, то еще барометр для компенсации атмосферы)

2) измерять "воздушный" столб (ну и вычитать из общего :) - скорость звука в воздухе медленная, можно тормозным девайсом измерить, или использовать как резонатор и по частоте мерить длину

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this