谐振式液位传感器在喷雾机药液箱液位检测中的应用

分析了洗衣机用谐振式液位传感器的工作原理及其相对于其他液位检测设备的优势,针对将其用于车载大型喷雾机药液箱时在测量范围上的不足,通过结构改进使测量范围由原来的600 mm增加到1 200 mm;在选用AVR系列单片机ATmega8作为测量用处理器的基础上,开发了测量电路和相应的程序;通过安装设计,有效地避免了液位大幅度抖动而损坏传感器的风险。结果表明,传感器系统量程符合要求,液位高度与传感器输出信号频率的决定系数R2为0.989。

超声频率和液位对空化场的影响

空化效应是超声在化学反应过程中发挥作用的主要原因,采用谱分析法衡量空化场强弱,引入标准差评价空化场的均匀程度,在标称频率20,k Hz和40,k Hz的清洗槽内,研究了超声频率和槽内液位对空化场的影响效果.结果表明:超声波换能器使用中存在频率漂移现象,利用水听器、示波器结合MATLAB软件测量计算实际工作频率分别为23.93,k Hz和42.72,k Hz;低频时空化场的平均强度高,但高频时空化场的均匀性更好;清洗槽内存在谐振液位(30,mm、45,mm、60,mm、75,mm),在这些液位处空化强度和均匀性均较好.

液位对超声破碎能量场的影响研究

以20 k Hz的超声发生器为研究对象,通过有限元分析讨论了在相同声场条件下液位在声场中能量空间分布的影响,最后用SCL图像采集试验进行了验证。结果表明,在有界的料腔声场中存在谐振液位(45~90 mm),在这些液位处的空化稳定性和均匀性均较好,可以为提高物料破碎能力提供一些参考。

声模态对超声破碎空化场的影响

以20kHz浸入式超声破碎装置为研究对象,将声场分析与有限元方法相结合,分析了超声破碎料腔在不同声场条件下(液位高度、声源位置)的声模态特性,并对超声场内的空化分布和平均声能密度的变化规律进行探讨,最后应用声学测量方法和图像采集试验进行了验证。结果表明:超声空化的空间分布与料腔中声场的声模态特性相关;料腔半径一定,当液位达到料腔声场的谐振液位时,场内平均声能密度较高,空化效应显著增强,空间分布与场内声压分布一致。在谐振液位时,声源位置的布放对平均声能密度和空化增强影响显著。

柱形料腔中超声空化效应的空间分布特性研究

研究了20 kHz的圆柱形料腔中超声空化效应的形成及其空间分布特性。应用柱贝塞尔函数,推导获取了柱形声场内超声传播的声能密度的分布,并采用有限元方法进行仿真分析。针对频率为20 kHz的功率超声实验,结合声学测量方法和鲁米诺声致化学发光方法,对理论分析结果进行了验证对照。结果表明:料腔半径R=50 mm,20 kHz谐振液位高度H=90 mm时,若功放电流<40 mA,超声空化效应出现在变幅杆端部区域;若40 mA≤功放电流≤80 mA,空化效应显著增强,空化效应的空间分布与场内声压分布一致,空化效应受声模态影响,形成远场空化效应的分布特性;若功放电流>80 mA,受非线性因素影响,谐振液位时,空化效应在声流作用下呈柱形拖尾状分布,并在底部壁面边界形成平铺状分布;非谐振液位高度等于75 mm时,超声空化效应随功率增加仅在变幅杆端部区域出现,且呈现局域空化分布特性。

智能化楼宇自动蓄水控制系统

针对传统的楼宇自动蓄水系统缺乏人机交互性和对需水量准确定量测量的缺点,提出以ATmega8单片机为核心的智能化楼宇自动蓄水控制系统。系统利用改进后的洗衣机用谐振式液位传感器进行楼宇蓄水池液位检测,通过传感器结构改进使测量范围增加了600mm,运用合理的安装方法有效地避免了液位大幅度抖动而导致传感器的损坏。试验结果表明,传感器系统量程符合要求,液位高度与传感器输出信号频率的相关系数R2为0.989,此系统能满足日常楼宇蓄水的要求。