¿Alguna forma de medir la distancia a través del agua?

0

Tengo un barril de líquido transparente que tiene sedimento acumulado en el fondo de un barril. Con el tiempo quiero medir la acumulación de este sedimento. Nada puede tocar el líquido y no puedo colocar nada en el barril. La medida debe ser tomada desde la parte superior del barril. También el líquido en el barril no está todavía. Hay ondulaciones y burbujas dentro del líquido. El cañón es bastante pequeño, alrededor de 24 a 36 pulgadas como máximo.

He estado tratando de encontrar una forma de medir la distancia a través del agua, pero todo lo que he encontrado usa infrarrojos para medir la distancia. ¿Por qué son todos infrarrojos? Obviamente, el infrarrojo saldrá de la parte superior del líquido. Lo único que puedo ver del paso es un láser de luz visible como el láser rojo de 650 nm.

Hay alguna forma de hacer esto de manera bastante confiable. No es necesario estar al mm más cercano. El cm más cercano creo que sería suficiente.

    
pregunta SpeedOfSpin

1 respuesta

1

¿Cuál es la naturaleza del sedimento? Si tiene una gran diferencia de densidad con respecto a los líquidos, los ultrasonidos deberían funcionar bastante bien. Si es demasiado similar a la fase líquida, no obtendrá mucha reflexión. La detección del alcance del láser también debería funcionar con cualquier longitud de onda para la cual el líquido sea transparente. El IR se dispersa menos de las partículas finas, por lo que si su líquido está ligeramente turbio puede ser mejor que lo visible, pero dice que el líquido es "claro", así que supongo que puede ver el fondo con sus ojos, en cuyo caso un láser rojo debería estar bien.

Tanto los ultrasonidos como los láseres tendrán un gran reflejo de la superficie superior. Deberá excluir esa señal. Para el ultrasonido, la forma más fácil de hacerlo es mediante el ajuste de tiempo: simplemente ignore cualquier señal en el receptor hasta que se detecte la reflexión inicial. También tendrá que estar atento a los múltiples rebotes, pero con un poco de prueba y error, esto debería funcionar bien. Esto significa que es posible que no pueda usar un módulo plug-and-play, ya que generalmente solo muestran la primera reflexión.

Un problema potencial con el ultrasonido es que la velocidad del sonido depende de la temperatura. Es posible que deba corregir la temperatura de sus lecturas para obtener una precisión lo suficientemente buena.

Con la búsqueda del rango del láser, excluir la primera reflexión es potencialmente más fácil: simplemente monte el sensor en un ángulo ligero para que la reflexión de la superficie superior no llegue al receptor, pero esto depende de que la superficie sea lo suficientemente plana para la reflexión especular. Si hace un puntero láser hacia el líquido y ve mucha dispersión en la superficie del líquido, tendrá un problema. Si ve principalmente el punto en el sedimento, un buscador de rango láser estándar podría funcionar bien. En principio, también puede hacer gating de tiempo en un sistema láser, pero es mucho más difícil ya que el tiempo de corte redondo es muy pequeño (unas pocas ns).

Otro enfoque a considerar es usar una cámara y hacer esto con el procesamiento de imágenes del software. Si puede apuntar una cámara a la esquina inferior del barril, puede simplemente observar cómo se acumulan los sedimentos. Esto cambia la simplicidad del hardware por mucho más trabajo de software y calibración. Si pudiera pintar indicadores en la pared interior del barril, eso lo haría mucho más fácil, pero supongo que no puede hacerlo. El problema aquí es que sin marcas de referencia, será difícil compensar la refracción del líquido.

    
respondido por el Evan

Lea otras preguntas en las etiquetas