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工作原理
DF-6420超聲波（礦漿）濃度計(jì)的工作原理是基于超聲波在礦漿這類(lèi)均勻懸浮液中傳播時(shí)，其振幅隨被測(cè)礦漿中固體量的多少及粒子大小變化而變化的超聲衰減測(cè)量。只要測(cè)出超聲波穿過(guò)被測(cè)礦漿時(shí)的衰減量就可知道被測(cè)礦漿的濃度。在一定條件下，當(dāng)?shù)V漿中粒子很小時(shí)，粘滯吸收衰減起主要作用;當(dāng)顆粒很大時(shí)，散射衰減起主要作用。
技術(shù)參數(shù)
物理性能
尺寸 傳感器:一個(gè)發(fā)射和一個(gè)接收換能器，
Φ25mm×h30mm
傳感器材質(zhì) 316不銹鋼，內(nèi)襯環(huán)氧樹(shù)脂
環(huán)境性能
防護(hù)等級(jí) IP65（變送器）
IP68（管道傳感器）
>IP68（浸沒(méi)式傳感器）
溫度 控制器:-20~60℃
傳感器:-50~100℃
壓力 最大20Bar
測(cè)量性能
精度 2%（1σ）
分辨率 0.5%的滿量程
量程 0%~70%
溫度補(bǔ)償 通過(guò)內(nèi)置溫度傳感器全量程自動(dòng)補(bǔ)償
模擬輸出 4-20mA，最大750Ω
繼電器輸出 高、低濃度報(bào)警節(jié)點(diǎn)
通信接口 RS485
供電 220Vac，小于200VA
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、國(guó)內(nèi)用于在線檢測(cè)礦漿濃度的超聲波濃度計(jì)
目前市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)外所有超聲波濃度計(jì)產(chǎn)品均不能成功應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確測(cè)量礦漿濃度。本公司的超聲波濃度計(jì)解決了應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)難題，克服了氣泡、粒度、溫度等因素的影響，可以準(zhǔn)確測(cè)量礦漿的濃度變化。
2、解決懸濁液中氣泡對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
超聲波衰減原理的檢測(cè)儀表大多采用龐大的機(jī)械結(jié)構(gòu)及電氣裝置來(lái)消除氣泡影響，這樣既增加了成本又增加了維護(hù)量及故障點(diǎn)。本公司研發(fā)人員通過(guò)各種調(diào)研及大量實(shí)驗(yàn)摸清了氣泡對(duì)濃度測(cè)量影響的規(guī)律，采用方法解決了這個(gè)問(wèn)題。
3、解決粒度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
超聲波在通過(guò)懸濁液的時(shí)候會(huì)發(fā)生散射衰減，媒質(zhì)本身的晶粒結(jié)構(gòu)、媒質(zhì)中的懸浮粒子、雜質(zhì)和氣泡等都可以構(gòu)成超聲波的散射體而引起這種衰減。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)由于工藝要求，在一定的環(huán)境范圍內(nèi)，礦漿的粒度分布存在一定規(guī)律。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)念l率，媒質(zhì)的粒度對(duì)散射衰減的影響就可以降到很低的程度。
一定粒度的超聲波衰減與超聲波頻率成線性變化。粒度和對(duì)應(yīng)的衰減曲線斜率成正比，這樣不同粒度總會(huì)存在著一個(gè)共同頻率，在此頻率下，粒度在一定的范圍內(nèi)變化，超聲衰減不變。這種頻率選擇方法應(yīng)用在超聲波濃度計(jì)的發(fā)射頻率選擇上，使得DF-6420超聲波（礦漿）濃度計(jì)適應(yīng)性更廣。 此概念在超聲波濃度計(jì)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，大幅度提高檢測(cè)精度和適應(yīng)性，這就增加了超聲波濃度計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力。
4、多種頻率測(cè)量濃度
本系統(tǒng)采用低成本的數(shù)字頻率合成器AD 9833作為超聲波發(fā)射單元的脈沖生成器。AD9833是可編程的，方便產(chǎn)生低于12.5 MHz各個(gè)頻率的波形，變換速度快。在高速電路的作用下產(chǎn)生脈沖串,這個(gè)脈沖串經(jīng)過(guò)功率放大電路對(duì)超聲波換能器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
5、寬幅動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍
超聲波濃度計(jì)回波接收模塊前端電壓可以從"µV"級(jí)到"V"級(jí)。具有很寬的動(dòng)態(tài)范圍，寬動(dòng)態(tài)范圍給應(yīng)用設(shè)計(jì)帶來(lái)很多問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，一般會(huì)對(duì)所要處理的信號(hào)進(jìn)行非線性壓縮。在這里我們采用了對(duì)數(shù)放大器，它使得輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的包絡(luò)成對(duì)數(shù)比例。對(duì)數(shù)放大器在一些雷達(dá)及超聲儀器中有很典型的應(yīng)用，但是只能提供80dB左右的動(dòng)態(tài)范圍。由于超聲波濃度計(jì)測(cè)量范圍大，加之受氣泡的影響使得信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍更大，我們?cè)跂|方測(cè)控的超聲波儀表中采用了對(duì)數(shù)放大器加低噪聲自動(dòng)增益控制AGC相結(jié)合的方法，將信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大到120dB。
6、*的軟件算法
數(shù)據(jù)處理采用曲線擬合法,曲線擬合法是用連續(xù)曲線近似地刻畫(huà)或比擬平面上離散點(diǎn)組所表示的坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系的一種數(shù)據(jù)處理方法。濃度曲線擬合經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)校正，采用了兩條一次曲線和一條二次曲線，確保濃度的大程度擬合。同時(shí)由于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)不同環(huán)境的需要，設(shè)置了一些擬合參數(shù)，以便于隨時(shí)調(diào)整。
產(chǎn)品應(yīng)用
DF-6420超聲波（礦漿）濃度計(jì)目前主要有管段式、浸入式這兩種應(yīng)用型式。
1、管段式
管段式超聲波（礦漿）濃度計(jì)主要適合安裝于給礦管、精礦管、沉沙管等工藝管道上。
2、浸入式
浸入式超聲波（礦漿）濃度計(jì)主要適用于自流管、溢流管等工藝管道中的礦漿濃度檢測(cè)，也可適用于沉淀池淤泥濃度以及大口徑的管道、流槽、容器等工藝場(chǎng)所的濃度檢測(cè)。
參考資料
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