超聲波液位計(jì)是一種由微處理器控制的數(shù)字液位計(jì)。它屬于非接觸式液位計(jì)測(cè)量，可靠性高，價(jià)格優(yōu)勢(shì)，基本免維護(hù)的儀器。徹底解決了壓力變送器、電容、浮子等測(cè)量方法帶來的繞線、漏電、接觸介質(zhì)、昂貴維護(hù)等問題。在不接觸工業(yè)介質(zhì)的情況下，可以滿足封閉/開放容器中的大多數(shù)液位測(cè)量要求。
測(cè)量時(shí)由傳感器(換能器)發(fā)出超聲波脈沖，聲波經(jīng)液體表面反射后再由同一傳感器或超聲波接收器接收。該信號(hào)通過壓電晶體或磁致伸縮裝置轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳感器與液體表面之間的距離通過聲波傳輸和接收之間的時(shí)間來計(jì)算。由于采用非接觸式測(cè)量，被測(cè)介質(zhì)幾乎是無限的，可廣泛應(yīng)用于各種液體和固體物質(zhì)高度的測(cè)量。
鑒于被測(cè)物質(zhì)的密度，固體物質(zhì)一般采用超聲波。超聲波是聲波，是機(jī)械波，是需要的一種介質(zhì)。另外，波的分量的傳輸也不同，如超聲波是通過壓電材料的振動(dòng)傳遞的，所以不能用于壓力較高或負(fù)壓的場(chǎng)合，一般只在常壓容器中使用。
超聲波液位計(jì)在精度上要高于其他液位計(jì)，超聲波液位計(jì)可以測(cè)量幾厘米到幾十厘米的液位范圍，在許多惡劣條件下顯示出非凡的能力。超聲波液位計(jì)的測(cè)量原理非常簡(jiǎn)單，超聲波探頭位于容器的頂部，向被測(cè)介質(zhì)表面發(fā)射脈沖波，同時(shí)從被測(cè)介質(zhì)表面接收反射的回波，通過發(fā)射波和回波時(shí)間，是聲波通過時(shí)間在空間中來回測(cè)量探頭與被測(cè)介質(zhì)表面的距離。
根據(jù)上述原理，影響超聲波液位計(jì)工作的主要因素有:
1. 速度的影響:
聲音的速度因傳播媒介的不同而不同。在實(shí)際應(yīng)用中，影響介質(zhì)和聲速的因素很多。今天，為了獲得更精確的測(cè)量，超聲波液位計(jì)可以對(duì)不同介質(zhì)的聲速進(jìn)行分級(jí)設(shè)置。
2. 溫度的影響:
溫度的變化影響聲速的變化，正常環(huán)境下溫度的變化所帶來的聲速變化為0.17%℃。在實(shí)際測(cè)量中，各種自然因素都會(huì)導(dǎo)致誤差，而先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)，包括溫度傳感器和軟件功能，可以自動(dòng)補(bǔ)償溫度的影響。
3.壓力的影響:
壓力變化引起的溫度變化關(guān)系為:LNT1 /T2=1.4 LNP1 /P2，雖然壓力的變化影響探頭的工作狀態(tài)，但壓力的變化并不直接產(chǎn)生聲速的變化。由于壓力和溫度的關(guān)系:T=KP(K為常數(shù))，壓力的變化影響溫度的變化，從而影響聲速的變化。
4. 聲波的發(fā)射和傳播:
探針內(nèi)部是一個(gè)或多個(gè)壓電陶瓷晶體，用于產(chǎn)生和接收聲信號(hào)。當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號(hào)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微小的機(jī)械振動(dòng)發(fā)出聲波。同樣，回聲會(huì)使壓電陶瓷晶體產(chǎn)生微小的機(jī)械振動(dòng)，從而發(fā)出電磁信號(hào)。實(shí)際的方法是探針既是發(fā)射器又是接收器。
掃一掃