影響超聲波液位計工作的因素

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超聲波液位計是一係列非接觸，高可靠、低價格
、免維護的物位儀，它徹底解決了由壓力變送器、電容式浮子式等測量方式帶來的纏繞、泄露、接觸介質、昂貴的維護等麻煩，它不必要接觸工業介質就滿足大多數密閉／敞開容器裏的物位測量要求。
今天，隨著電子技術的發展，超聲波物位測量儀器可以測量幾厘米到幾十厘米的物位範圍，在諸多惡劣條件下表現出非凡的能力。
超(chao)聲(sheng)波(bo)液(ye)位(wei)計(ji)測(ce)量(liang)的(de)內(nei)在(zai)原(yuan)理(li)是(shi)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)的(de)

，超(chao)聲(sheng)波(bo)探(tan)頭(tou)位(wei)於(yu)容(rong)器(qi)的(de)頂(ding)部(bu)
，發(fa)射(she)脈(mai)衝(chong)波(bo)達(da)到(dao)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)表(biao)麵(mian)，同(tong)時(shi)接(jie)收(shou)由(you)被(bei)測(ce)物(wu)表(biao)麵(mian)反(fan)射(she)回(hui)來(lai)的(de)回(hui)波(bo)
，由(you)發(fa)射(she)波(bo)和(he)回(hui)波(bo)的(de)時(shi)間(jian)差(cha)，也(ye)就(jiu)是(shi)聲(sheng)波(bo)在(zai)空(kong)間(jian)中(zhong)的(de)往(wang)返(fan)穿(chuan)行(xing)時(shi)間(jian)來(lai)測(ce)出(chu)探(tan)頭(tou)距(ju)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)表(biao)麵(mian)的(de)距(ju)離(li)。
速度的影響：
超聲波液位計在工業應用中的頻率為5KHZ-5MHZ
，在物位測量技術方麵為5HZ-40HZ，超聲波探頭到介質表麵距離的計算公式如下：
D=t1×C/2
D：探頭到介質表麵的距離
t1：聲波的傳播時間
C：波的傳播速率
由此可知，除了聲波的傳播時間的測量準確性
，聲波的傳播速度起著決定性的作用。
聲sheng速su的de變bian化hua取qu決jue於yu傳chuan播bo媒mei介jie的de不bu同tong。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong

，多duo種zhong因yin素su影ying響xiang著zhe傳chuan播bo媒mei介jie及ji聲sheng速su。今jin天tian，為wei了le獲huo得de更geng加jia準zhun確que的de測ce量liang結jie果guo
，超chao聲sheng波bo物wu位wei儀yi表biao可ke以yi由you程cheng度du設she定ding不bu同tong媒mei介jie的de聲sheng速su。
溫度的影響：
溫度的變化影響著聲速的變化
，在正常環境中溫度的變化帶給聲速的變化為0.17%℃。在zai實shi際ji測ce量liang中zhong，多duo種zhong自zi然ran因yin素su會hui導dao致zhi誤wu差cha，而er百bai特te先xian進jin的de測ce量liang係xi統tong，包bao括kuo了le溫wen度du傳chuan感gan器qi和he軟ruan件jian功gong能neng
，可ke以yi對dui溫wen度du的de影ying響xiang進jin行xing自zi動dong補bu償chang。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong，由you於yu探tan頭tou周zhou圍wei環huan境jing
，超chao聲sheng波bo傳chuan播bo媒mei介jie的de溫wen度du以yi及ji被bei測ce介jie質zhi的de溫wen度du不bu盡jin相xiang同tong。測ce量liang係xi統tong應ying根gen據ju實shi際ji要yao求qiu選xuan擇ze與yu探tan頭tou結jie合he的de內nei置zhi溫wen度du傳chuan感gan器qi與yu探tan頭tou分fen離li的de外wai置zhi溫wen度du傳chuan感gan器qi。更geng為wei精jing確que的de測ce量liang係xi統tong
，可ke以yi在zai距ju探tan頭tou的de特te定ding位wei置zhi放fang置zhi回hui波bo反fan射she參can照zhao物wu
，產chan生sheng參can考kao回hui波bo，以yi對dui溫wen度du影ying響xiang進jin行xing補bu償chang。這zhe種zhong方fang法fa的de有you效xiao性xing取qu決jue於yu回hui波bo反fan射she參can照zhao物wu的de放fang置zhi精jing準zhun程cheng度du。
壓力的影響:
壓力的變化造成的溫度變化之間的關係：LnT1/T2=1.4LnP1/P2
雖然壓力的變化影響著探頭的工作狀態,但壓力的變化不直接產生聲速的變化.由於壓力和溫度之間的關係:T=KP(K為常數),所以壓力的變化影響著溫度的變化,進而影響聲速的變化.
聲波的發射與傳播:
探頭的內部有一個或多個壓電陶瓷晶體,用於聲波信號的產生和接收,當壓電陶瓷晶體獲得電信號時產生微小機械振動發出聲波。同理,回波使壓電陶瓷晶體產生微小機械振動發出電磁信號,實際的方法是一個探頭扮演著發射與接收的雙重角色。
當(dang)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)晶(jing)體(ti)獲(huo)得(de)電(dian)脈(mai)衝(chong)激(ji)勵(li)時(shi)
，將(jiang)產(chan)生(sheng)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)的(de)共(gong)鳴(ming)，最(zui)初(chu)的(de)共(gong)鳴(ming)振(zhen)幅(fu)很(hen)大(da)，隨(sui)著(zhe)探(tan)頭(tou)震(zhen)動(dong)能(neng)量(liang)的(de)減(jian)弱(ruo)，振(zhen)幅(fu)將(jiang)趨(qu)於(yu)零(ling)。在(zai)共(gong)鳴(ming)期(qi)間(jian)內(nei)，共(gong)鳴(ming)覆(fu)蓋(gai)了(le)回(hui)波(bo)，使(shi)得(de)探(tan)頭(tou)不(bu)準(zhun)確(que)判(pan)定(ding)回(hui)波(bo)，這(zhe)段(duan)時(shi)間(jian)為(wei)幾(ji)毫(hao)秒(miao)，相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)距(ju)離(li)範(fan)圍(wei)成(cheng)為(wei)：“盲區”。10mS相對盲區`1.7m。
為wei了le確que保bao發fa射she波bo與yu回hui波bo時shi間jian差cha的de準zhun確que性xing，回hui波bo信xin號hao必bi須xu有you足zu夠gou的de強qiang度du以yi產chan生sheng和he轉zhuan化hua為wei電dian脈mai衝chong，回hui波bo信xin號hao的de強qiang度du取qu決jue於yu發fa射she信xin號hao的de強qiang度du，傳chuan播bo介jie質zhi的de特te性xing
，傳chuan播bo的de距ju離li和he被bei測ce介jie質zhi反fan映ying麵mian的de特te性xing。
強度的衰減
聲波傳播過程中強度的減弱是由於空氣對它的吸收，這是由於空氣的粘性和熱傳導以及空氣分子的行為特性決定的。
粉塵的影響
fenchenhuanjingduishengsudeyingxiangfeichangxiao，danduichaoshengbodeshuaijianhenmingxian，shizuaichaoshengbofanganshishidezhuyaoyinsu。shijiyingyongzhong，dipinlvbingdaiyouteshupaomosuliaobiaomiandetantouzaifenchenhuanjingzhongdeshiyongfanganshifeichangchenggongde。
氣流的影響
在開放環境下
，空氣作為超聲波的載體，橫向的空氣氣流將使得聲波的傳播路徑彎曲變長，實際中的影響並不大。
被測介質表麵的影響
超(chao)聲(sheng)波(bo)液(ye)位(wei)計(ji)回(hui)波(bo)強(qiang)度(du)比(bi)率(lv)取(qu)決(jue)於(yu)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)的(de)特(te)性(xing)，所(suo)有(you)的(de)介(jie)質(zhi)對(dui)超(chao)聲(sheng)波(bo)都(dou)是(shi)部(bu)分(fen)的(de)反(fan)射(she)，部(bu)分(fen)的(de)吸(xi)收(shou)以(yi)及(ji)部(bu)分(fen)的(de)傳(chuan)輸(shu)。濃(nong)密(mi)的(de)介(jie)質(zhi)

，會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)回(hui)波(bo)，反(fan)之(zhi)成(cheng)立(li)。實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)中(zhong)

，液(ye)體(ti)界(jie)麵(mian)的(de)回(hui)波(bo)遠(yuan)遠(yuan)好(hao)於(yu)固(gu)體(ti)。回(hui)波(bo)在(zai)固(gu)定(ding)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)時(shi)，其(qi)角(jiao)度(du)方(fang)向(xiang)不(bu)同(tong)
，相(xiang)互(hu)有(you)著(zhe)時(shi)間(jian)差(cha)，造(zao)成(cheng)相(xiang)位(wei)不(bu)同(tong)從(cong)而(er)減(jian)少(shao)直(zhi)接(jie)反(fan)射(she)回(hui)探(tan)頭(tou)的(de)回(hui)波(bo)強(qiang)度(du)。
從(cong)原(yuan)理(li)上(shang)看(kan)，影(ying)響(xiang)測(ce)量(liang)的(de)因(yin)素(su)很(hen)多(duo)，很(hen)多(duo)廠(chang)家(jia)的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)物(wu)位(wei)儀(yi)已(yi)經(jing)有(you)了(le)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)
，回(hui)波(bo)跟(gen)蹤(zong)識(shi)別(bie)等(deng)軟(ruan)件(jian)功(gong)能(neng)

，使(shi)測(ce)量(liang)儀(yi)成(cheng)為(wei)最(zui)成(cheng)功(gong)的(de)工(gong)業(ye)測(ce)量(liang)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)之(zhi)一(yi)，包(bao)括(kuo)液(ye)體(ti)料(liao)位(wei)、固體料位
、各種倉料、明渠流量等，已成為現今最為廣泛接受的非接觸式測量技術。
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