HS-AW-L20RDC2XXXC00SCMG超声波物位计的工作原理
一、工作原理概述
超声波物位计是一种利用超声波技术进行物位测量的传感器。它通过发射超声波脉冲,并接收这些脉冲从被测物体表面反射回来的信号,来计算物体与传感器之间的距离。
二、具体工作步骤
发射超声波脉冲:
超声波物位计内部的超声波换能器(探头)在电子单元的控制下,向被测物体表面发射一束高频超声波脉冲。这些脉冲以声速在介质中传播,声速在不同介质中会有所不同,但一般约为343米/秒(在标准大气压和温度20℃下),且受温度和湿度等条件影响。
接收回波:
当超声波脉冲遇到被测物体表面时,它会被反射回来。反射回来的超声波脉冲被同一个换能器(或独立的接收器)接收,并转换成电信号。
计算距离:
电子单元检测从超声波发射到接收回波的时间间隔(Δt)。由于超声波需要往返传播,因此实际距离应为声速(c)与时间间隔(Δt)乘积的一半,即距离 = (c × Δt) / 2。
确定物位:
在一些应用中,超声波物位计可能还需要知道探头本身的高度或参考点,以便通过减法运算得出被测物体的实际物位。即,物位 = 探头高度 - 计算出的距离。
三、影响因素及注意事项
声速变化:声速在不同温度、湿度和大气压力下会发生变化,这可能会导致距离测量的不准确性。因此,一些超声波物位计会配备温度传感器来修正声速,以提高测量精度。
反射面特性:目标物体表面的反射性质会影响超声波的回波质量。粗糙、不规则或吸收性强的表面可能会导致回波的散射或吸收,从而降低测量精度。
多路径传播:在多路径传播中,声波可能不止一次地反射或传播,导致传感器收到多个回波。这会使距离测量更加复杂,并可能引起误差。
环境干扰:超声波物位计容易受到环境中的干扰影响,如声音反射、气流等。这些干扰可能会导致误测。
四、应用领域
超声波物位计广泛应用于储罐、化学品罐、池子、料槽、水渠、水井等各行业。被测介质包括清水、污水、泥浆、酸碱液、一体化学试剂、润滑油、重油、沥青等。由于其非接触式测量和对光线、介质黏度、湿度等不的特性,超声波物位计特别适用于有毒、腐蚀性或高黏度等特殊场合的液位测量。