opTim ver 2.0
声速测量单元
OPTIM 2.0是一款功能极为强大的设备,可用于精确测量气体(空气、二氧化碳、氮气、甲烷以及其他气体和混合物)中的声速,同时还能检测其他气体参数,如温度、衰减值、压力和浓度。它是一款低功耗、体积小巧的多功能设备。
OPTIM 2.0现已可投入实验室使用:它具备完全可配置的手动/自动模式,支持原始数据上传以及RF信号检测功能。在工业应用方面,它则提供多种自动测量模式,能够实现连续运行,并将所有测量结果以及来自外部传感器的数据整合在同一个界面中。
OPTIM-2.0是一种用于精确测量气体中声速的超声测量装置。其测量原理是通过检测超声波在两个相距固定距离的换能器之间的传播时间来计算声速,而气体则位于这两个换能器之间。该装置使用的换能器能够产生1MHz频率的短脉冲。经过特殊设计的换能器结构,使其能够在含有爆炸性气体的环境中使用,同时还能确保超声波在测量腔内的反射和接收效果达到最佳状态。该装置拥有低噪声的接收系统,且增益可调,因此无论是在何种应用场景下——比如不同衰减系数的气体、不同测量距离的测量腔体中——都能获得准确的信号强度。精确度高、分辨率高的计时系统以及可调节的比较器,使得测量结果更加稳定且可重复。先进的自动信号处理算法则简化了设备的准备工作,即便在测量过程中气体参数发生快速变化时,也能保证设备正常运行。除了测量声速之外,OPTIM-2.0还支持连接多种其他传感器,这些传感器可用于测量与气体(或气体混合物)质量相关的其他物理参数。该装置可以连接两个Pt1000温度传感器、两个NDIR浓度传感器,以及另一个具有0-20mA电流输出或0-5V电压输出的传感器。OPTIM-2.0会收集并处理所有的测量数据,然后通过RS232接口将这些数据传输给主控设备。通信过程采用基于ASCII码编写的简单明了的协议,因此很容易与各种设备和测量系统集成在一起。由于具备多种测量模式,该装置既适用于需要利用手动/自动操作功能的实验室测试,也适用于那些需要无需维护、能够以自动模式运行的工业应用场景。
应用
气体中的声速测量(实验室、工业)
具有极高分辨率的超声飞行时间法及/或厚度测量技术
特点
具有极高的ToF测量精度(分辨率达50皮秒)。SoS测量范围也很广(最高可达1000米/秒)。采用透射模式,配备1MHz频率的换能器。配有用于幅度测量的硬件峰值检测器。通过RS232接口可轻松使用ASCII协议进行数据传输。此外还具备用于诊断的RF信号输出功能。
自动信号调理算法
多种可配置的测量模式
可存储多达100组设置
硬件自诊断。
技术数据
声速测量。测量原理:飞行时间法。声速测量范围为100……1000 [米/秒]。飞行时间法的操作模式包括:第一次反射、从第一次反射到第二次反射的检测、双反射检测;还有峰值/零点比较模式。飞行时间法的分辨率可达100 [皮秒]。距离测量范围为10到80 [毫米],该数值可通过参数进行设定。
体积小巧,功耗低(典型值为1瓦特)
可适用于各种尺寸的腔体
脉冲发生器与接收器
脉冲类型:单次正脉冲,短路阶跃脉冲。脉冲幅度:无负载时可达360[V],共有256个等级。脉冲下降时间小于40[ns]。PRF频率:750[Hz],最高可达1500[Hz]。接收器方面,总增益范围为100[dB];可调增益范围为0到80[dB],增益调节步长为0.1dB。中心频率为1.0[MHz],带宽(-3dB点处)为700到1400[kHz]。
额外的传感器
PT1000 RTD传感器有两个通道。NDIR传感器也有两个通道。同时支持外部传感器或信号输入(4-20mA、0-5V)。
PT1000通道(Ch1、Ch2)
测量原理:电阻比测量(R-C放电时间测量,内置参考电阻)。连接方式:2线制或3线制。处理功能:可编程平均处理、偏移量调节以及增益系数调整。分辨率:0.001[°C]。
NDIR通道(Ch1、Ch2)
支持类型:Dynament(Premier系列)。接口类型:RS232,信号电压为3.3伏。电源供应:内置可切换的3.3伏稳压器,每通道的最大电流为300毫安。
模拟输入
分辨率:11位。工作模式:电流模式。检测电阻为270欧姆。测量范围为0到22毫安。也可处于电压模式。输入电阻至少为100千欧姆,测量范围为0到6.0伏特。处理功能包括偏移校正、比例系数调整以及平均值计算。
波兰Optel 便携式超声空化仪OPCAV,用于检测探头信号的两个频段
波兰Optel OPWELD超声波发生器,通过对生成频率进行数字化、精确的控制,能够找到并控制共振状态
