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大禹電子:兩種超聲波測量食品加工收集槽內物料高度方案
在食品加工與農業分選場景中,常需要實時監測收集槽內物料的堆積高度。近期有客戶提出具體需求:測量收集槽內的葡萄粒或石榴粒的高度,測量范圍在1米以內,典型高度約720 mm,槽體最窄處約為500 mm。物料為顆粒狀固體,表面不規則,且可能帶有一定濕度。

針對這種應用,傳統接觸式傳感器易受物料磨損或粘附影響,非接觸式測量成為優選。結合測量距離短(≤1 m)、槽體較窄(約500 mm)等特點,我們推薦以下兩種專業方案:
方案一:超聲波料位計 + 延長導管
超聲波料位計通過發射聲波并接收回波來計算距離。但標準超聲波傳感器存在盲區(通常為0.2~0.5 m),而客戶測量的最大高度僅0.72 m,若直接安裝,物料進入盲區后將無法測量。解決方案是加裝延長導管:將超聲波換能器通過一段金屬或塑料導管延伸至槽體內合適位置,使聲波傳播路徑避開近場盲區,同時導管還可起到聚束作用,減少槽壁反射干擾。該方案成本適中,對粉塵不敏感,但需注意物料表面應相對平整,避免嚴重傾斜回波衰減。

方案二:80 GHz 雷達物位計
80 GHz 雷達物位計采用調頻連續波(FMCW)技術,具有極低的盲區(通常<0.1 m),完美適配1米以內的測量范圍。其波束角極窄(約3°~5°),在500 mm寬的槽體內能有效避免側壁干擾,且對葡萄粒、石榴粒這類不規則固體顆粒具有良好的反射特性。相比超聲波,雷達信號不受環境溫度、濕度及物料表面輕微粉塵的影響,測量更穩定。盡管成本略高,但針對食品級物料的高可靠要求,該方案優勢明顯。

總結建議
若預算有限且物料表面相對平整,可選用超聲波料位計配合延長導管;若追求高穩定性、免維護,推薦80 GHz 雷達物位計。無論哪種方案,安裝時均需確保探頭正對物料堆積最凸點,并避免槽內壁掛料干擾。
如需選型協助或獲取測試樣品,請聯系我們的應用工程師。
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