您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
產(chǎn)品分類品牌分類
-
電磁流量計(jì) 流量計(jì)選型 泥漿流量計(jì) 煤氣流量計(jì) 煙氣流量計(jì) 硫酸流量計(jì) 沼氣流量計(jì) 楔形流量計(jì) 氣體質(zhì)量流量計(jì) 超聲波明渠流量計(jì) 氣體渦輪流量計(jì) 噴嘴流量計(jì) 智能流量計(jì) v錐流量計(jì) 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 旋進(jìn)旋渦流量計(jì) 壓縮空氣流量計(jì) 液體流量計(jì) 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 浮子流量計(jì) 污水流量計(jì) 蒸汽流量計(jì) 氣體流量計(jì) 孔板流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 金屬管浮子流量計(jì) 渦街流量計(jì) 超聲波流量計(jì)
超聲波液位計(jì)工作原理介紹及產(chǎn)品內(nèi)部各單元框圖
超聲波液位計(jì)工作原理：超聲波在氣體,、液體和固體中傳播,，具有一定的傳播速度。超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會被吸收而衰減,，在氣體中傳播的衰減***大,，在固體中傳播的衰減***小,。超聲波在穿過兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)會產(chǎn)生反射和折射，對于聲阻抗差別較大的界面,，幾乎為全反射,。從發(fā)射超聲波至接收發(fā)射回來的信號的時(shí)間間隔與分界面位置有關(guān)，超聲波液位計(jì)正是利用超聲波的這一特點(diǎn)進(jìn)行物位測量的,。
超聲波液位計(jì)的發(fā)射器和接受器既可以安裝在容器底部,，也可以安裝在容器的頂部，發(fā)射的超聲波在相界面被發(fā)射,，并由接收器接收,，測出超聲波從發(fā)射導(dǎo)接收的時(shí)間間隔,，就可以測量物位的高低,。
超聲波液位計(jì)按照傳聲介質(zhì)不同,，可分為固介式,、氣介式和液介式3種,，按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式,。相互組合可以得到6種超聲波液位計(jì),。在實(shí)際測量中,，有時(shí)液面會有氣泡,、懸浮物,、波浪或液體出現(xiàn)沸騰，引起反射混亂,，產(chǎn)生測量誤差,，因此在復(fù)雜情況下宜采用固介式液位計(jì)。圖1為單探頭超聲波液位計(jì),，它使用一個(gè)換能器,，由控制電路控制，分時(shí)交替作發(fā)射器與接收器,。
圖1 單探頭超聲波液位計(jì)
設(shè)超聲波到液面的距離為H,，波的傳播速度為c，傳播時(shí)間間隔為△t ,，則：H=c△t/2
要想通過測量超聲波傳播時(shí)間來確定物位,，聲速c必須恒定。實(shí)際上聲速隨介質(zhì)及其溫度變化而變化,，為了準(zhǔn)確地測量物位,，對于一定的介質(zhì)，必須對聲速進(jìn)行校正,。對于液介式的聲速校正的方法有校正具校正聲速法,、固定標(biāo)記校正聲速法和溫度校正聲速法。對于氣介式的聲速校正一般采用溫度校正法，即采用溫度傳感器測量出倉或罐的溫度,，根據(jù)聲速與溫度之間的關(guān)系計(jì)算出當(dāng)時(shí)的聲速,，再根據(jù)H=c△t/2公式求出料位。
空氣中聲速c與溫度T之間的關(guān)系為：c=331.3+0.6T(m/s)
圖2為基于單片機(jī)的超聲波液位計(jì)的原理框圖,，該物位計(jì)以單片機(jī)為核心,，進(jìn)行超聲波的發(fā)射、接收控制和數(shù)據(jù)處理,，具有聲速補(bǔ)償功能及自動增益控制功能,。
圖2 超聲波液位計(jì)原理框圖
單片機(jī)根據(jù)量程確定發(fā)射周期，輸出脈沖信號,，此信號使發(fā)射電路發(fā)出一串高頻(10kHz-40kHz)電脈沖,，經(jīng)功率放大后，加到探頭上,，探頭發(fā)出的超聲波到達(dá)料面后，經(jīng)發(fā)射又回到探頭,，探頭將接收到的超聲波能轉(zhuǎn)換成電信號,，放大后，送單片機(jī)的中斷口,。單片機(jī)對超聲波從發(fā)射到接收所需的時(shí)間計(jì)時(shí),，同時(shí)測量現(xiàn)場環(huán)境溫度，按公式H=c△t/2和公式c=331.3+0.6T(m/s)計(jì)算出探頭到料面的高度H,，將料倉的高度減去H就可以得到料位的高度,。
超聲波液位計(jì)測量液位時(shí)與介質(zhì)不接觸，無可動部件,，傳播速度比較穩(wěn)定,，對光線、介質(zhì)黏度,、濕度,、介電常數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率等不敏感,，因此可以測量有毒,、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波液位計(jì)既可以連續(xù)測量和定點(diǎn)測量物位,，也可以方便地提供遙測或遙控信號,，還能夠測量高速運(yùn)動或有傾斜晃動的液體液位，如置于汽車,、飛機(jī),、輪船中的液位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴,，測量時(shí)對溫度比較敏感,，溫度的變化會引起聲速的變化，因此為了保證超聲波液位計(jì)的測量精度,，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償,。