超聲波液位計是超聲波液位計和超聲波材料液位計的通用名稱。當用于測量液位時,，它通常被稱為超聲波液位計,。當用于測量固體材料的液位時，通常稱為超聲波材料液位計,。超聲波液位計通常用于在 -40°C 至 100°C 的溫度以及低于 3bar （5kg/cm2） 的壓力下測量液體或材料水平,。
超聲波液位計是一種連續(xù)式液位測量儀器，適用于各種水池,。其工作原理是超聲換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲脈沖,。當超聲脈沖遇到被測液位的表面時，脈沖將被反射回來,，部分反射的回波將被換能器重新接收并轉(zhuǎn)換為電信號,。因此，測量環(huán)境和儀器電路的聲-電轉(zhuǎn)換能力將影響超聲波的測量精度,。
超聲脈沖以聲波的速度傳播,，超聲脈沖發(fā)射和接收的時間間隔與換能器與被測介質(zhì)表面的距離成正比。距離值S與聲速C和傳播時間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=CxT/2,。根據(jù)超聲波傳播的特點,，超聲波液位計應(yīng)用的理想條件是液體表面平靜。當液位呈波浪形或波狀時,，超聲波液位計檢測實際液位時會出現(xiàn)誤差,，這就需要內(nèi)部電路對測量信號算法進行優(yōu)化，以反饋實際液位,。
一般來說,，在實際應(yīng)用中，影響超聲液位計測量精度的主要因素如下:
1.復雜工作條件:物料液位測量采用攪拌或動態(tài)液位環(huán)境
在一些有攪拌或更動態(tài)的液位環(huán)境中(如液體液位測量),，由于液位的動態(tài)波動和不確定性,，超聲液位儀的測量精度會大大降低。鑒于此,，有必要在硬件和軟件方面提高儀器的魯棒性(大致相當于穩(wěn)定性),。在軟件方面，加入延遲平均算法可以使儀器更好地適應(yīng)復雜的動態(tài)變化條件,。同時,，在硬件上采用高效、嚴謹?shù)男盘枮V波電路，濾除測量過程中超聲信號接觸復雜液體表面所產(chǎn)生的二次雜波,。
2.錯誤的儀器安裝
不正確的安裝可能會導致測量精度下降,。例如，超聲波換能器的方向不垂直于液位,。
3.溫度傳感器
超聲波液位計在空氣介質(zhì)中的傳播速度受溫度的影響,。超聲波作為聲波的一種，其傳播速度也受溫度的影響,。因此,，在設(shè)計超聲換能器時，探頭中嵌入溫度傳感器,，實現(xiàn)對環(huán)境溫度的監(jiān)測和超聲波聲速的算法補償,。
但由于溫度傳感器作為探測器的一部分是密封包裝保護材料在調(diào)查這個結(jié)構(gòu)和保護材料(這類材料質(zhì)量更大,低導熱系數(shù)的材料),可能會導致探頭的溫度不能實時環(huán)境溫度變化和變化后,如超聲波液位計安裝在室外環(huán)境中沒有防曬霜,陽光的照射會使探頭呈上升趨勢，而環(huán)境溫度的升高又不會像探頭一樣,，探頭傳感器測得的溫度與環(huán)境溫差較大,，影響測量的準確性。
4.環(huán)境因素
除了第三點提到的溫度的影響外,，空氣濕度,、空氣壓力、空氣流量以及不同的氣體介質(zhì)都會對聲波的傳播速度產(chǎn)生影響,，從而降低測量精度,。
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