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超聲波液位傳感器的工作原理
超聲波液位傳感器的工作原理
超聲波液位傳感器工作時,，高頻脈沖聲波由換能器(探頭)發(fā)出,，遇被測物體(水面)表面被反射，折回的反射回波被同一換能器(探頭)接收,，轉(zhuǎn)換成電信號,。脈沖發(fā)送和接收之間的時間(聲波的運(yùn)動時間)與換能器到物體表面的距離成正比，聲波傳輸?shù)木嚯xs與聲速c和傳輸時間t之間的關(guān)系可以用公式表示：s=cⅹt/2
聲波是一種傳遞信息的媒體,，它與機(jī)械振動密切相關(guān),，可以由物體的撞擊,、運(yùn)動所產(chǎn)生的機(jī)械振動以波的形式向外傳播。根據(jù)振動所產(chǎn)生波的頻率高低分為可聞聲波,、次聲波和超聲波,，高于20khz的聲波稱為超聲波。
超聲波具有類似光線的一些物理性質(zhì)：
(1)超聲波的傳播類似于光線,，遵循幾何光學(xué)的規(guī)律,，具有反射、折射現(xiàn)象,，也能聚焦,，因此可以利用這些性質(zhì)進(jìn)行測量、定位,、探傷和加工處理等,。在傳播中，超聲波的速度與聲波相同;
(2)超聲波的波長很短,，與發(fā)射器,、接收器的幾何尺寸相當(dāng)，由發(fā)射器發(fā)射出來的超聲波不向四面八方發(fā)散,，而成為方向性很強(qiáng)的波束,，波長愈短方向性愈強(qiáng)，因此超聲用于探傷,、水下探測,，有很高的分辨能力，能分辨出非常微小的缺陷或物體;
(3)能夠產(chǎn)生窄的脈沖,，為了提高探測精度和分辨率。要求探測信號的脈沖極窄,，但是一般脈沖寬度是波長的幾倍(如要產(chǎn)生更窄的脈沖在技術(shù)上是有困難的),，超聲波波長短，因此可以作為窄脈沖的信號發(fā)生器;
(4)功率大,，超聲波能夠產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量,。聲波作用于物體時，物體的分子也要隨著運(yùn)動,，其振動頻率和作用的聲波頻率一樣,，頻率越高，分子運(yùn)動速度越快,，物體獲得的能量正比于分子運(yùn)動速度的平方,。超聲頻率高，故可以給出大的功率,。
超聲波液位傳感器安裝要點(diǎn)：
換能器發(fā)射超聲波脈沖時,，都有一定的發(fā)射開角,。從換能器下緣到被測介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi),，不得有障礙物,，因此安裝時應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯,、限位開關(guān),、加熱設(shè)備、支架等,。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交,。
安裝儀表時還要注意：zui高料位不得進(jìn)入測量盲區(qū);儀表距罐壁必須保持一定的距離;儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直.