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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      瀏覽次數(shù):1536
   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,由于探頭周圍環(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。
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