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技術(shù)文章-超聲波

超聲波液位計(jì)標(biāo)定方法

發(fā)布時(shí)間:2024-01-16 11:00:09 人氣: 831

超聲波液位計(jì)常用于各種工況環(huán)境中中測量容器內(nèi)的液體液位,在投入使用前需經(jīng)過液位計(jì)檢定裝置的檢定合格,下面將簡單介紹超聲波液位計(jì)的標(biāo)定。


要了解超聲波液位計(jì)的標(biāo)定,就要先了解其的工作原理。超聲波液位計(jì)的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)有關(guān)。表面被反射回來,部分反射回波被同一換能器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時(shí)間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。


此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間之間的關(guān)系可以用公式表示:S=C×T/2。由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭,無法識(shí)別,不能測量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測量盲區(qū),盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。


超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,如果能測出超聲波在空氣中的傳播時(shí)間,就能算出其傳播的距離。超聲波測量液位,就是通過測定超聲波傳播的時(shí)間間隙來測出聲波傳送的距離。由安裝于被測容器頂部的超聲波探頭向液面發(fā)射一束超聲波,聲波被液面反射后,由探頭接收。


控制器測得傳播時(shí)間t,根據(jù)聲速v=340m/s,即可得出液面至探頭的空間距離L。探頭至容器底部距離為H,容器內(nèi)的液位高度h。計(jì)算公式為: h=H-L其中L=v×t/2。由于溫度對聲速有影響,需測出空氣溫度T以修正聲速。修正公式為:v=331.46×T(℃)。


前面有提到盲區(qū)的定義,因?yàn)槌暡ㄒ何挥?jì)在發(fā)射超聲波脈沖時(shí),不能同時(shí)檢測反射回波。而且由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時(shí)間寬度,且發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振,期間超聲波液位計(jì)不能檢測反射回波。在測量液位時(shí),如果被測的***高液位如進(jìn)入盲區(qū),超聲波液位計(jì)將不能正確檢測液位實(shí)際高度,會(huì)出現(xiàn)誤差。當(dāng)碰到類似情況時(shí),可以根據(jù)需要將液位計(jì)加高安裝,或者降低液面。

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