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超声波液位测量方法

编辑:OB真人(中国)OB游戏官网时间:2022-09-12 09:24点击量:127

  声波的反射、透射及折射等物理特性基于超声波的液位测量是利用了超。前目,测量方法有以下几种常用的超声波液位:

  与超声波测距的原理相同这种超声波液位测量方法,与反射回波接收时间的差值需要计算入射波发射时间,速相乘来确定容器内被测液体的高度再与超声波在被测介质中的传播速度。位测量系统有两种实现方式利用声速曲线法的超声波液,先安装在容器的内顶部一种是将超声波探头预,.1 所示如图 2。

  了超声波的反射特性这种测量方式利用。量时测,头发出超声波并记录初始时间为t0由主机控制安装在顶部的超声波探,液体液面时发生反射当超声波到达被测,接收反射回来的超声波信号位于容器顶部的超声波探头,电信号输出给主机并将声信号转换为,OB真人传播时间为t1主机记录超声波。

  方的气介质中的传播速度为 c假设超声波在被测容器内部上,高度为 h被测容器的,的时间 ( )1 0T =t −t/ 2 则超声波从容器内顶部至液体液面处往返一次,L =h−c*T 容器内的液位高度为。

  是严格意义上的非介入式测量这种超声波液位测量方式并不,先安装在容器内部由于测量探头是预,内温度、压力等因素的影响所以测量精度会受到容器。外此,性时会对液位测量探头造成损伤当被测液体具有腐蚀性和挥发,的可靠性影响测量。

  法是将测量探头安装在容器底部的外壁处另一类利用超声波测距原理测量液位的方,反射和透射特性利用了超声波的。.2 所示如图 2。

  播到容器底部内壁处时当探头发射的超声波传,而产生第一次反射回波由于传播介质的变化,液体介质中继续传播之后超声波在被测,气液界面时当传播至,次发生变化传播介质再,次反射回波产生第二。反射回波之间的时间差为 T假设第一次反射回波与第二次,体中的传播速度 c根据超声波在被测液,L =c*T/ 2 可得容器内的液位值。

  需对被测容器进行开孔或者安装法兰这种液位测量方法的优点是测量时无,部获取内部的液位信息可以直接从容器的外,入式的液位测量真正实现了非介。是但,探头的安装位置密切相关该测量方法的测量精度与,体的液面越垂直测量效果越好超声波的传播方向与被测液。外此,过程中在测量,容器壁和被测液体超声波需要穿过,气泡以及液体杂质等因素的影响容易受到容器底部沉淀物、液体,中存在很多局限性在实际应用过程。

  的测量精度都与超声波在介质中的传播速度有关上述两种基于超声波测距原理的液位测量方法。物理特性可知由超声波的,度容易受到介质温度的影响超声波在介质中的传播速,用过程中在实际应,高的测量精度为了获得更,行矫正和补偿需要对声速进。外此,程的液位测量时在面对一些大量,收波形的影响由于受到接,补偿和矫正措施即使使用了上述,误差也会很大其测量结果的。

  础知识可知由声学的基,声阻抗不同不同介质的,传播至另一种介质时当超声波从一种介质,不再连续声阻抗,超声波束发生反射在声阻抗的变化处,种介质声阻抗的差值相关反射波的能量大小与两,越大差值,能量越高反射波的。性实现密闭容器内的液位测量超声声阻抗法就是利用这一特。.3 所示如图 2。

  介质的分界面体介质与液体,量出液位的值而不是直接测。应用时在实际,外侧壁上不断的移动测量探头测量人员需要在被测容器的,回波信号的变化同时观察超声波,内的液位高度从而判断容器。相对简单且安装方便这种测量方法操作,许多液位测量场合中可以方便的应用在,非介入式的液位测量能够对密闭容器实现。

  对比可知通过上述,线法实现液位测量利用超声波声速曲,易于实现原理简单,的传播特性以及其他环境因素的影响但却容易受到超声波在被测液体介质;声波在不同介质中传播时超声波声阻抗法利用超,性进行液位的检测声阻抗的不连续,液位测量方法相比于其他,射发生在被测容器壁中由于超声波阻抗法的反,因素的影响较小受容器内环境,超声波传播介质的声阻抗特性有关仅与被测容器的材质、壁厚以及,性更强可控。

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