HS-AW-L20RDC2XXXC00SCMG超聲波物位計的工作原理
一、工作原理概述
超聲波物位計是一種利用超聲波技術進行物位測量的傳感器。它通過發(fā)射超聲波脈沖,并接收這些脈沖從被測物體表面反射回來的信號,來計算物體與傳感器之間的距離。
二、具體工作步驟
發(fā)射超聲波脈沖:
超聲波物位計內(nèi)部的超聲波換能器(探頭)在電子單元的控制下,向被測物體表面發(fā)射一束高頻超聲波脈沖。這些脈沖以聲速在介質(zhì)中傳播,聲速在不同介質(zhì)中會有所不同,但一般約為343米/秒(在標準大氣壓和溫度20℃下),且受溫度和濕度等條件影響。
接收回波:
當超聲波脈沖遇到被測物體表面時,它會被反射回來。反射回來的超聲波脈沖被同一個換能器(或獨立的接收器)接收,并轉換成電信號。
計算距離:
電子單元檢測從超聲波發(fā)射到接收回波的時間間隔(Δt)。由于超聲波需要往返傳播,因此實際距離應為聲速(c)與時間間隔(Δt)乘積的一半,即距離 = (c × Δt) / 2。
確定物位:
在一些應用中,超聲波物位計可能還需要知道探頭本身的高度或參考點,以便通過減法運算得出被測物體的實際物位。即,物位 = 探頭高度 - 計算出的距離。
三、影響因素及注意事項
聲速變化:聲速在不同溫度、濕度和大氣壓力下會發(fā)生變化,這可能會導致距離測量的不準確性。因此,一些超聲波物位計會配備溫度傳感器來修正聲速,以提高測量精度。
反射面特性:目標物體表面的反射性質(zhì)會影響超聲波的回波質(zhì)量。粗糙、不規(guī)則或吸收性強的表面可能會導致回波的散射或吸收,從而降低測量精度。
多路徑傳播:在多路徑傳播中,聲波可能不止一次地反射或傳播,導致傳感器收到多個回波。這會使距離測量更加復雜,并可能引起誤差。
環(huán)境干擾:超聲波物位計容易受到環(huán)境中的干擾影響,如聲音反射、氣流等。這些干擾可能會導致誤測。
四、應用領域
超聲波物位計廣泛應用于儲罐、化學品罐、池子、料槽、水渠、水井等各行業(yè)。被測介質(zhì)包括清水、污水、泥漿、酸堿液、一體化學試劑、潤滑油、重油、瀝青等。由于其非接觸式測量和對光線、介質(zhì)黏度、濕度等不的特性,超聲波物位計特別適用于有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位測量。