考慮到被測物質的密度,超聲波水平計在固體物質中通常是超聲波。 超聲波是聲波,機械波,需要傳播介質。 另外,由于波的發射方式的元件不同,超聲波是通過壓電物質的振動發射的,因此在壓力高或負壓的情況下,一般不能僅僅使用常壓容器。
測量中的超聲波脈沖從傳感器(換能器)發出,聲波在液體表面反射后,由同一傳感器接收或超聲波接收,由壓電結晶或磁致伸縮元件變換為電信號,計算從聲波的收發間的時間到傳感器到被測量液體表面的距離。 由于采用了非接觸測量,被測介質幾乎不受限制,可廣泛應用于各種液體和固體材料的高度測量。
超聲波液位計測量的內在原理非常簡單,超聲波探頭位于容器的頂部,在載波脈沖波到達被測定介質表面的同時,接收被測定物表面反射的回波,根據載波與回波的時間差,即聲波在空間中往復的時間來測量探頭到被測定介質表面的距離。
根據以上原理,影響超聲波液位計工作的主要因素如下
1、溫度的影響:
溫度的變化影響聲速的變化,正常環境下溫度變化對聲速的變化為0.17%℃。 雖然實際測量中許多自然因素造成誤差,但是先進的測量系統能夠自動補償溫度的影響,包括溫度傳感器和軟件功能。 在實際應用中,超聲波傳播介質的溫度和被測介質的溫度根據探頭周圍的環境而不同。 測量系統應根據實際要求,選擇與探針結合的內置溫度傳感器和分離探針的外置溫度傳感器。 另外,該測量系統可以將回聲反射參考物體放置在相對于探頭的特定位置處,以產生參考回聲,從而補償溫度的影響。 該方法的有效性取決于回波反射參照物的配置程度。
2 .聲波發射和傳播:
探針的內部具有一個或多個用于產生和接收聲波信號的壓電陶瓷晶體,當壓電陶瓷晶體獲得電信號時,它們產生微小的機械振動以產生聲波。 類似地,回聲通過給壓電陶瓷晶體施加微小的機械振動來產生電磁信號,實際的方法是探針起著雙重的收發作用。
當壓電陶瓷晶體得到電脈沖激勵時,會產生一段時間的共振,蕞初的共振振幅增大,隨著探針振動能量減弱,振幅變為零。 在共振周期中,共振霸復蓋回聲,探測器不準確確定回聲的時間為幾毫秒,對應的距離范圍為: “ 死角” 的雙曲馀弦值。 10mS相對死區1.7m。
為了確保發射波與回波時間差的正確性,回波信號必須具有足夠的強度來產生并轉換電脈沖。 回波信號的強度依賴于發送信號的強度、傳播介質的特性、傳播距離以及被測定介質的反映面的特性。
3 .聲波發射和傳播:
探針的內部具有一個或多個用于產生和接收聲波信號的壓電陶瓷晶體,當壓電陶瓷晶體獲得電信號時,它們產生微小的機械振動以產生聲波。 類似地,回聲通過給壓電陶瓷晶體施加微小的機械振動來產生電磁信號,實際的方法是探針起著雙重的收發作用。
當壓電陶瓷晶體得到電脈沖激勵時,會產生一段時間的共振,蕞初的共振振幅增大,隨著探針振動能量減弱,振幅變為零。 在共振周期中,共振霸復蓋回聲,探測器不準確確定回聲的時間為幾毫秒,對應的距離范圍為: “ 死角” 的雙曲馀弦值。 10mS相對死區1.7m。
為了確保發射波與回波時間差的正確性,回波信號必須具有足夠的強度來產生并轉換電脈沖。 回波信號的強度依賴于發送信號的強度、傳播介質的特性、傳播距離以及被測定介質的反映面的特性。
4 .粉塵的影響
粉塵環境對聲速的影響非常小,但超聲衰減明顯,是阻礙超聲方案實施的主要因素。 在實際應用中,低頻具有特殊泡沫表面的探針在粉塵環境中的應用方案非常成功。
5 .被檢測介質表面影響
超聲級計的回波強度比率取決于被測介質的特性,所有介質都對超聲波部分反射,是部分吸收和部分傳遞。 濃密的介質產生強回聲,反而成立。 在實際測量中,液體界面回波遠優于固體。 回波發生在固定粒子的表面時,角度方向不同,相互有時間差,相位不同,直接反射探針的回波強度減少。
超聲波液位計的抗干擾性很高。 可任意設定上下限節點和在線輸出調節,有現場顯示,可選擇模擬、開關量和輸出,與方便的相關設施接口。 采用聚丙烯防水外殼,外殼小而結實,具有優異的耐化學性,無機化合物除了酸、堿、鹽溶液,強氧化性材料外,幾乎不溶于所有溶劑,是一般的烷基、烴、醇、苯酚、醛、酮類等介質
超聲波液位計價格低廉、體積小、重量輕,可用于食品、化工、半導體等行業液體和塊體固體的非分解式水平測量,可遠程監測和泵控制,適用于藥品、食品工業設備的設置,維護極為方便。
以上就是在測量中導致超聲波液位計量表測量結果的因素有哪些文章的全部內容