防爆水位控制器厂家:超声波液位计工作原理
超声波液位计工作原理:超声波在气体、液体和固体中传播,具有一定的传播速度。超声波在介质中传播时会被吸收而衰减,在气体中传播的衰减大,在固体中传播的衰减小。超声波在穿过两种不同介质的分界面时会产生反射和折射,对于声阻抗差别较大的界面,几乎为全反射。从发射超声波至接收发射回来的信号的时间间隔与分界面位置有关,超声波液位计正是利用超声波的这一特点进行物位测量的。超声波液位计的发射器和接受器既可以安装在容器底部,也可以安装在容器的顶部,发射的超声波在相界面被发射,并由接收器接收,测出超声波从发射导接收的时间间隔,就可以测量物位的高低。

设超声波到液面的距离为H,波的传播速度为c,传播时间间隔为△t ,则:H=c△t/2
要想通过测量超声波传播时间来确定物位,声速c必须恒定。实际上声速随介质及其温度变化而变化,为了准确地测量物位,对于一定的介质,必须对声速进行校正。对于液介式的声速校正的方法有校正具校正声速法、固定标记校正声速法和温度校正声速法。对于气介式的声速校正一般采用温度校正法,即采用温度传感器测量出仓或罐的温度,根据声速与温度之间的关系计算出当时的声速,再根据H=c△t/2公式求出料位。
空气中声速c与温度T之间的关系为:c=331.3+0.6T(m/s)
超声波液位计测量液位时与介质不接触,无可动部件,传播速度比较稳定,对光线、介质黏度、湿度、介电常数、电导率和热导率等不敏感,因此可以测量有毒、腐蚀性或高黏度等特殊场合的液位。超声波液位计既可以连续测量和定点测量物位,也可以方便地提供遥测或遥控信号,还能够测量高速运动或有倾斜晃动的液体液位,如置于汽车、飞机、轮船中的液位。但其结构复杂,价格昂贵,测量时对温度比较敏感,温度的变化会引起声速的变化,因此为了保证超声波液位计的测量精度,应进行温度补偿。
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