根據(jù)超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理的不同，他們的運(yùn)用情況也不同。 雷達(dá)考慮了被測(cè)物質(zhì)的介電常數(shù)，但超聲波考慮了被測(cè)物質(zhì)的密度。 介電常數(shù)低的物質(zhì)雷達(dá)的測(cè)量效果降低，固體物質(zhì)也推薦使用超聲波。 同時(shí)雷達(dá)發(fā)射的是電磁波，不需要傳播媒介，超聲波是聲波，機(jī)械波，需要傳播媒介。 另外，由于波的發(fā)射方式的元件不同，超聲波是通過(guò)壓電物質(zhì)的振動(dòng)發(fā)射的，因此在壓力高或負(fù)壓的情況下，一般不能僅僅使用常壓容器。 雷達(dá)可用于高壓工藝罐。 雷達(dá)的發(fā)射角度比超聲波大，在小容器和瘦容器中不推薦非接觸式雷達(dá)，一般推薦波導(dǎo)雷達(dá)。 zui之后是精度的問(wèn)題，當(dāng)然雷達(dá)的精度比超聲波高，容器不選擇超聲波而使用高精度的雷達(dá)。 在價(jià)格方面，超聲波一般比雷達(dá)低，當(dāng)然超聲波的價(jià)格也相當(dāng)高。 例如，6~70米的范圍內(nèi)，雷達(dá)也不能到達(dá)，只能選擇超聲波！

超聲波液位計(jì)是一系列的非接觸、高可靠、低價(jià)格、免維護(hù)的液位計(jì)，可徹底解決壓力變送器、靜電容量式、浮子式等測(cè)量方式的卷繞、泄漏、接觸介質(zhì)、高價(jià)維護(hù)等問(wèn)題，不接觸工業(yè)介質(zhì)，滿足多種密閉/開(kāi)放容器的液位測(cè)量要求。

目前，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)量?jī)x可以測(cè)量幾厘米到幾十厘米的范圍，在許多苛刻條件下顯示出了優(yōu)秀的能力。

超聲波液位計(jì)測(cè)量的內(nèi)在原理非常簡(jiǎn)單，超聲波探頭位于容器的頂部，在載波脈沖波到達(dá)被測(cè)定介質(zhì)表面的同時(shí)，接收被測(cè)定物表面反射的回波，根據(jù)載波與回波的時(shí)間差，即聲波在空間中往復(fù)的時(shí)間測(cè)量探頭到被測(cè)定介質(zhì)表面的距離。

根據(jù)以上原理，影響超聲波液位計(jì)工作的主要因素如下

一、速度的影響:

超聲波液位計(jì)在工業(yè)應(yīng)用中的頻率為5KHZ-5MHZ，在物位測(cè)量技術(shù)方面為5HZ-40HZ，超聲波探頭與介質(zhì)表面的距離計(jì)算公式如下

D=t1×； C/2

d :從探針到介質(zhì)表面距離

t1 :聲波傳播時(shí)間

c :波傳播速度

由此可見(jiàn)，聲波傳播速度在聲波傳播時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確性基礎(chǔ)上起著決定性作用。

聲速的變化取決于傳播介質(zhì)。 在實(shí)際應(yīng)用中，多種因素影響傳播介質(zhì)和聲速。 現(xiàn)在，為了獲得更準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果，超聲波測(cè)定器能夠根據(jù)程度設(shè)定不同介質(zhì)的聲速。

二、溫度的影響:

溫度的變化影響聲速的變化，正常環(huán)境下溫度變化對(duì)聲速的變化為0.17%℃。 雖然實(shí)際測(cè)量中許多自然因素造成誤差，但是先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)能夠自動(dòng)補(bǔ)償溫度的影響，包括溫度傳感器和軟件功能。 在實(shí)際應(yīng)用中，超聲波傳播介質(zhì)的溫度和被測(cè)介質(zhì)的溫度根據(jù)探頭周?chē)沫h(huán)境而不同。 測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求，選擇與探針結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器和分離探針的外置溫度傳感器。 另外，該測(cè)量系統(tǒng)可以將回聲反射參考物體放置在相對(duì)于探頭的特定位置處，以產(chǎn)生參考回聲，從而補(bǔ)償溫度的影響。 該方法的有效性取決于回波反射參照物的配置程度。

三、壓力的影響:

壓力變化引起的溫度變化的關(guān)系:

LnT1/T2=1.4LnP1/P2

壓力的變化影響探針的工作狀態(tài)，但壓力的變化不直接產(chǎn)生聲速的變化。 壓力與溫度的關(guān)系: T=KP(K為常數(shù))，因此壓力的變化影響溫度的變化，影響聲速的變化。

四、聲波發(fā)射和傳播:

探針的內(nèi)部具有一個(gè)或多個(gè)用于產(chǎn)生和接收聲波信號(hào)的壓電陶瓷晶體，當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號(hào)時(shí)，它們產(chǎn)生微小的機(jī)械振動(dòng)以產(chǎn)生聲波。 類(lèi)似地，回聲通過(guò)給壓電陶瓷晶體施加微小的機(jī)械振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生電磁信號(hào)，實(shí)際的方法是探針起著雙重的收發(fā)作用。

當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電脈沖激勵(lì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一段時(shí)間的共振，zui初始共振幅度較大，隨著探針振動(dòng)能量的減弱，振幅為零。 在共振周期中，共振霸復(fù)蓋回聲，探測(cè)器不準(zhǔn)確確定回聲的時(shí)間為幾毫秒，對(duì)應(yīng)的距離范圍為: “ 死角” 的雙曲馀弦值。 10mS相對(duì)死區(qū)1.7m。

為了確保發(fā)射波與回波時(shí)間差的正確性，回波信號(hào)必須具有足夠的強(qiáng)度來(lái)產(chǎn)生并轉(zhuǎn)換電脈沖。 回波信號(hào)的強(qiáng)度依賴(lài)于發(fā)送信號(hào)的強(qiáng)度、傳播介質(zhì)的特性、傳播距離以及被測(cè)定介質(zhì)的反映面的特性。

五、強(qiáng)度衰減

聲波傳播中強(qiáng)度的減小是由于空氣的吸收，這取決于空氣的粘性、熱傳導(dǎo)和空氣分子的行為特性。

六、粉塵的影響

粉塵環(huán)境對(duì)聲速的影響非常小，但超聲衰減明顯，是阻礙超聲方案實(shí)施的主要因素。 在實(shí)際應(yīng)用中，低頻具有特殊泡沫表面的探針在粉塵環(huán)境中的應(yīng)用方案非常成功。

七、氣流的影響

在開(kāi)放環(huán)境下，空氣成為超聲波的載體，橫向氣流使聲波傳播路徑彎曲加長(zhǎng)，實(shí)際影響不大。

八、受檢介質(zhì)表面的影響

超聲級(jí)計(jì)的回波強(qiáng)度比率取決于被測(cè)介質(zhì)的特性，所有介質(zhì)都對(duì)超聲波部分反射，是部分吸收和部分傳遞。 濃密的介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)回聲，反而成立。 在實(shí)際測(cè)量中，液體界面回波遠(yuǎn)優(yōu)于固體。 回波發(fā)生在固定粒子的表面時(shí)，角度方向不同，相互有時(shí)間差，相位不同，直接反射探針的回波強(qiáng)度減少。

原理上，影響測(cè)量的因素很多，許多廠商的超聲波測(cè)量?jī)x已經(jīng)具有溫度補(bǔ)償、回聲跟蹤識(shí)別等軟件功能，測(cè)量?jī)x成為zui成功的工業(yè)測(cè)量解決方案之一，包括液體材料、固體材料、各種倉(cāng)庫(kù)材料、明渠流量等，目前zui已成為廣泛接受的非接觸測(cè)量技術(shù)

以上就是影響超聲波液位計(jì)量表的八大因素文章的全部?jī)?nèi)容