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超声波液位计原理及安装要求

2019年11月05日 07:43   来源:江苏欧偌测控技术有限公司
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超声波是机械波的一种,即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程,它的特征是频率高、波长短、绕射现象小,另外方向性好,能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小,因而穿透能力强,尤其是在对光不透明的固体中,超声波可穿透几十米的长度,碰到杂质或界面就会有显著的反射,超声波液位计就是利用它的这一原理而工作的。
在超声波检测技术中,不管那种超声波仪器,都必须把电能转换超声波发射出去,再接收回来变换成电信号,完成这项功能的装置就叫超声波换能器,也被称作为探头。将超声波换能器置于被测液体或物位上方,向下发射超声波,超声波穿过空气介质,在遇到水面或物体介面时被反射回来,然后被换能器所接收并转换为电信号,电子检测部分检测到这一信号后将其变成物位信号进行显示并输出标准信号,供其它仪表或控制装置使用.由超声波在介质中传播原理可知,若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定,则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此,当测量出超声波由发射到遇到物面或液面反射被接收所需要的时间,则可换算出超声波通过的路程,从而间接地测量出物位或者液位数据。超声波液位计的工作原理是由换能器(探头)发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示:
S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭,无法识别,不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
超声波液位计安装要求:
换能器发射超声波脉冲时,都有一定的发射开角。从换能器下缘到被测介质表面之间,由发射的超声波波束所辐射的区域内,不得有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内举措措施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。 另外须留意超声波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要留意:料位不得进入丈量盲区;仪表距罐壁必需保持一定的间隔;仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。


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