淺析影響超聲波液位計(jì)測(cè)量的三個(gè)因素

更新時(shí)間：2019-08-26

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　　超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測(cè)量中脈沖超聲波由傳感器(換能器)發(fā)出，聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)物體的距離。由于采用非接觸的測(cè)量，被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。下面來(lái)給各位普及一下：影響超聲波液位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的幾個(gè)因素，看看你們忽略了哪幾點(diǎn)！

　　超聲波液位計(jì)測(cè)量的內(nèi)在原理是非常簡(jiǎn)單的，超聲波探頭位于容器的頂部，發(fā)射脈沖波達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面，同時(shí)接收由被測(cè)物表面反射回來(lái)的回波，由發(fā)射波和回波的時(shí)間差，也就是聲波在空間中的往返穿行時(shí)間來(lái)測(cè)出探頭距被測(cè)介質(zhì)表面的距離。根據(jù)這一原理，影響超聲波液位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的因素主要有：

　　一、速度對(duì)超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響：

　　先來(lái)看一下超聲波液位計(jì)探頭到介質(zhì)表面距離的計(jì)算公式：D=t1×C/2

　　D：探頭到介質(zhì)表面的距離

　　t1：聲波的傳播時(shí)間

　　C：波的傳播速率

　　由此可知，除了聲波的傳播時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確性外，聲波的傳播速度起著決定性的作用。

　　聲速的變化取決于傳播媒介的不同。在實(shí)際應(yīng)用中，多種因素影響著傳播媒介及聲速。今天，為了獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，超聲波物位儀表可以由程度設(shè)定不同媒介的聲速。

　　二、溫度對(duì)超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響：

　　溫度的變化影響著聲速的變化，在正常環(huán)境中溫度的變化帶給聲速的變化為0.17%℃。在實(shí)際測(cè)量中，多種自然因素會(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，可以對(duì)溫度的影響進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。在實(shí)際應(yīng)用中，由于探頭周?chē)h(huán)境，超聲波傳播媒介的溫度以及被測(cè)介質(zhì)的溫度不盡相同。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求選擇與探頭結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器。更為的測(cè)量系統(tǒng)，可以在距探頭的特定位置放置回波反射參照物，產(chǎn)生參考回波，以對(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償。這種方法的有效性取決于回波反射參照物的放置程度。

　　三、壓力對(duì)超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響:

　　壓力的變化造成的溫度變化之間的關(guān)系：LnT1/T2=1.4LnP1/P2

　　雖然壓力的變化影響著探頭的工作狀態(tài),但壓力的變化不直接產(chǎn)生聲速的變化。由于壓力和溫度之間的關(guān)系:T=KP(K為常數(shù)),所以壓力的變化影響著溫度的變化,進(jìn)而影響聲速的變化。