影响超声波液位计量表的八大因素

根据超声波液位计和雷达液位计测量原理的不同，他们的运用情况也不同。 雷达考虑了被测物质的介电常数，但超声波考虑了被测物质的密度。 介电常数低的物质雷达的测量效果降低，固体物质也推荐使用超声波。 同时雷达发射的是电磁波，不需要传播媒介，超声波是声波，机械波，需要传播媒介。 另外，由于波的发射方式的元件不同，超声波是通过压电物质的振动发射的，因此在压力高或负压的情况下，一般不能仅仅使用常压容器。 雷达可用于高压工艺罐。 雷达的发射角度比超声波大，在小容器和瘦容器中不推荐非接触式雷达，一般推荐波导雷达。 zui之后是精度的问题，当然雷达的精度比超声波高，容器不选择超声波而使用高精度的雷达。 在价格方面，超声波一般比雷达低，当然超声波的价格也相当高。 例如，6~70米的范围内，雷达也不能到达，只能选择超声波！

超声波液位计是一系列的非接触、高可靠、低价格、免维护的液位计，可彻底解决压力变送器、静电容量式、浮子式等测量方式的卷绕、泄漏、接触介质、高价维护等问题，不接触工业介质，满足多种密闭/开放容器的液位测量要求。

目前，随着电子技术的发展，超声波测量仪可以测量几厘米到几十厘米的范围，在许多苛刻条件下显示出了优秀的能力。

超声波液位计测量的内在原理非常简单，超声波探头位于容器的顶部，在载波脉冲波到达被测定介质表面的同时，接收被测定物表面反射的回波，根据载波与回波的时间差，即声波在空间中往复的时间测量探头到被测定介质表面的距离。

根据以上原理，影响超声波液位计工作的主要因素如下

一、速度的影响:

超声波液位计在工业应用中的频率为5KHZ-5MHZ，在物位测量技术方面为5HZ-40HZ，超声波探头与介质表面的距离计算公式如下

D=t1×； C/2

d :从探针到介质表面距离

t1 :声波传播时间

c :波传播速度

由此可见，声波传播速度在声波传播时间测量的准确性基础上起着决定性作用。

声速的变化取决于传播介质。 在实际应用中，多种因素影响传播介质和声速。 现在，为了获得更准确的测定结果，超声波测定器能够根据程度设定不同介质的声速。

二、温度的影响:

温度的变化影响声速的变化，正常环境下温度变化对声速的变化为0.17%℃。 虽然实际测量中许多自然因素造成误差，但是先进的测量系统能够自动补偿温度的影响，包括温度传感器和软件功能。 在实际应用中，超声波传播介质的温度和被测介质的温度根据探头周围的环境而不同。 测量系统应根据实际要求，选择与探针结合的内置温度传感器和分离探针的外置温度传感器。 另外，该测量系统可以将回声反射参考物体放置在相对于探头的特定位置处，以产生参考回声，从而补偿温度的影响。 该方法的有效性取决于回波反射参照物的配置程度。

三、压力的影响:

压力变化引起的温度变化的关系:

LnT1/T2=1.4LnP1/P2

压力的变化影响探针的工作状态，但压力的变化不直接产生声速的变化。 压力与温度的关系: T=KP(K为常数)，因此压力的变化影响温度的变化，影响声速的变化。

四、声波发射和传播:

探针的内部具有一个或多个用于产生和接收声波信号的压电陶瓷晶体，当压电陶瓷晶体获得电信号时，它们产生微小的机械振动以产生声波。 类似地，回声通过给压电陶瓷晶体施加微小的机械振动来产生电磁信号，实际的方法是探针起着双重的收发作用。

当压电陶瓷晶体获得电脉冲激励时，会产生一段时间的共振，zui初始共振幅度较大，随着探针振动能量的减弱，振幅为零。 在共振周期中，共振霸复盖回声，探测器不准确确定回声的时间为几毫秒，对应的距离范围为: “ 死角” 的双曲馀弦值。 10mS相对死区1.7m。

为了确保发射波与回波时间差的正确性，回波信号必须具有足够的强度来产生并转换电脉冲。 回波信号的强度依赖于发送信号的强度、传播介质的特性、传播距离以及被测定介质的反映面的特性。

五、强度衰减

声波传播中强度的减小是由于空气的吸收，这取决于空气的粘性、热传导和空气分子的行为特性。

六、粉尘的影响

粉尘环境对声速的影响非常小，但超声衰减明显，是阻碍超声方案实施的主要因素。 在实际应用中，低频具有特殊泡沫表面的探针在粉尘环境中的应用方案非常成功。

七、气流的影响

在开放环境下，空气成为超声波的载体，横向气流使声波传播路径弯曲加长，实际影响不大。

八、受检介质表面的影响

超声级计的回波强度比率取决于被测介质的特性，所有介质都对超声波部分反射，是部分吸收和部分传递。 浓密的介质产生强回声，反而成立。 在实际测量中，液体界面回波远优于固体。 回波发生在固定粒子的表面时，角度方向不同，相互有时间差，相位不同，直接反射探针的回波强度减少。

原理上，影响测量的因素很多，许多厂商的超声波测量仪已经具有温度补偿、回声跟踪识别等软件功能，测量仪成为zui成功的工业测量解决方案之一，包括液体材料、固体材料、各种仓库材料、明渠流量等，目前zui已成为广泛接受的非接触测量技术

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