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超声波液位计工作原理与液位测量

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人气:-发表时间:2020-09-29 16:41【

超声波液位计的原理是测量一个超声波脉冲从发出到返回整个过程所需的时间。超声波液位计垂直安装在液体的表面,它向液面发出一个超声波脉冲,经过一段时间,超声波液位计的传感器接收到从液面反射回的信号,信号经过变送器电路的选择和处理,根据超声波液位计发出和接收超声波的时间差,计算出液面到传感器的距离。超声波属于机械波,这就决定了他的传播依赖于连续弹性介质的压力,温度,气流,湿度影响。


介质压力:声波在真空下中是无法传播的,但在微真空状态下可以传播,但我们建议不要在任何真空环境应用,即 微真空状态。因为可能造成超声波工作不正常或者误差变大。介质湿度:在干燥或者饱和湿度的空气中,声速最大将会变化2%,水蒸气中空气含有多种气体影响超声波发射速度;空间:在声波下面有障碍或者有管路,影响超声波发射,造成信号丢失;泡沫:被测介质所产生的大量泡沫容易吸收声波或者干扰声波发射;气流:在风速小于50Km/h 时候,基本可以忽略,在风速大于50Km/h时将对测量结果产生影响。


超声波液位计液位是怎样测量?

当超声波在低密度介质传播时遇到高密度的介质时,不能穿透高密度介质,在两种介质的界面上会产生反射,超声波液位计就是利用这个特点制成。超声波液位计的探头是一个既可发射超声波,又可接收超声波。当超声波液位计的探头向液面发射超声波后,经液面反射被接收,其中有个时间差,即超声波向液面发射及从液面反射所需要的时间,超声波液位计就记录这个时间差,并将这个时间差除于2就是从超声波液位计探头到液面的超声波单程时间,将超声波的传播速度乘以其单程时间就是超声波探头到被测液面的距离。


再根据超声波液位计设定的测量量程,即可计算出液位的高度。一个水池的深度为6m,设计满池的水位是5m,超声波液位计安装在水池的顶部,液位计与满池水位有1m的空间距离。超声波在空气传播深度以340m/s计。超声波探头从发射超声波到接收超声波的时间为8ms,那么超声波的单程时间4ms。超声波液位计探头到水面的距离l是:l=t×v=0.004×340=1.36m,超声波液位计计算,减去1m的空间距离,再由设定的量程5m减去余下的距离,即5-0.36=4.64m,这就是实际测得的液位高度。