HS-AW-L20RDC2XXXC00SCMG超聲波物位計(jì)的工作原理

一、工作原理概述

超聲波物位計(jì)是一種利用超聲波技術(shù)進(jìn)行物位測(cè)量的傳感器。它通過發(fā)射超聲波脈沖，并接收這些脈沖從被測(cè)物體表面反射回來(lái)的信號(hào)，來(lái)計(jì)算物體與傳感器之間的距離。

二、具體工作步驟

發(fā)射超聲波脈沖：

超聲波物位計(jì)內(nèi)部的超聲波換能器（探頭）在電子單元的控制下，向被測(cè)物體表面發(fā)射一束高頻超聲波脈沖。這些脈沖以聲速在介質(zhì)中傳播，聲速在不同介質(zhì)中會(huì)有所不同，但一般約為343米/秒（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和溫度20℃下），且受溫度和濕度等條件影響。

接收回波：

當(dāng)超聲波脈沖遇到被測(cè)物體表面時(shí)，它會(huì)被反射回來(lái)。反射回來(lái)的超聲波脈沖被同一個(gè)換能器（或獨(dú)立的接收器）接收，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

計(jì)算距離：

電子單元檢測(cè)從超聲波發(fā)射到接收回波的時(shí)間間隔（Δt）。由于超聲波需要往返傳播，因此實(shí)際距離應(yīng)為聲速（c）與時(shí)間間隔（Δt）乘積的一半，即距離 = (c × Δt) / 2。

確定物位：

在一些應(yīng)用中，超聲波物位計(jì)可能還需要知道探頭本身的高度或參考點(diǎn)，以便通過減法運(yùn)算得出被測(cè)物體的實(shí)際物位。即，物位 = 探頭高度 - 計(jì)算出的距離。

三、影響因素及注意事項(xiàng)

聲速變化：聲速在不同溫度、濕度和大氣壓力下會(huì)發(fā)生變化，這可能會(huì)導(dǎo)致距離測(cè)量的不準(zhǔn)確性。因此，一些超聲波物位計(jì)會(huì)配備溫度傳感器來(lái)修正聲速，以提高測(cè)量精度。

反射面特性：目標(biāo)物體表面的反射性質(zhì)會(huì)影響超聲波的回波質(zhì)量。粗糙、不規(guī)則或吸收性強(qiáng)的表面可能會(huì)導(dǎo)致回波的散射或吸收，從而降低測(cè)量精度。

多路徑傳播：在多路徑傳播中，聲波可能不止一次地反射或傳播，導(dǎo)致傳感器收到多個(gè)回波。這會(huì)使距離測(cè)量更加復(fù)雜，并可能引起誤差。

環(huán)境干擾：超聲波物位計(jì)容易受到環(huán)境中的干擾影響，如聲音反射、氣流等。這些干擾可能會(huì)導(dǎo)致誤測(cè)。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

超聲波物位計(jì)廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)罐、化學(xué)品罐、池子、料槽、水渠、水井等各行業(yè)。被測(cè)介質(zhì)包括清水、污水、泥漿、酸堿液、一體化學(xué)試劑、潤(rùn)滑油、重油、瀝青等。由于其非接觸式測(cè)量和對(duì)光線、介質(zhì)黏度、濕度等不的特性，超聲波物位計(jì)特別適用于有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場(chǎng)合的液位測(cè)量。