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超聲波液位傳感器的工作原理
超聲波液位傳感器的工作原理
超聲波液位傳感器工作時(shí)，高頻脈沖聲波由換能器(探頭)發(fā)出，遇被測(cè)物體(水面)表面被反射，折回的反射回波被同一換能器(探頭)接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。脈沖發(fā)送和接收之間的時(shí)間(聲波的運(yùn)動(dòng)時(shí)間)與換能器到物體表面的距離成正比，聲波傳輸?shù)木嚯xs與聲速c和傳輸時(shí)間t之間的關(guān)系可以用公式表示：s=cⅹt/2
聲波是一種傳遞信息的媒體，它與機(jī)械振動(dòng)密切相關(guān)，可以由物體的撞擊、運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)以波的形式向外傳播。根據(jù)振動(dòng)所產(chǎn)生波的頻率高低分為可聞聲波、次聲波和超聲波，高于20khz的聲波稱為超聲波。
超聲波具有類似光線的一些物理性質(zhì)：
(1)超聲波的傳播類似于光線，遵循幾何光學(xué)的規(guī)律，具有反射、折射現(xiàn)象，也能聚焦，因此可以利用這些性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量、定位、探傷和加工處理等。在傳播中，超聲波的速度與聲波相同;
(2)超聲波的波長(zhǎng)很短，與發(fā)射器、接收器的幾何尺寸相當(dāng)，由發(fā)射器發(fā)射出來(lái)的超聲波不向四面八方發(fā)散，而成為方向性很強(qiáng)的波束，波長(zhǎng)愈短方向性愈強(qiáng)，因此超聲用于探傷、水下探測(cè)，有很高的分辨能力，能分辨出非常微小的缺陷或物體;
(3)能夠產(chǎn)生窄的脈沖，為了提高探測(cè)精度和分辨率。要求探測(cè)信號(hào)的脈沖極窄，但是一般脈沖寬度是波長(zhǎng)的幾倍(如要產(chǎn)生更窄的脈沖在技術(shù)上是有困難的)，超聲波波長(zhǎng)短，因此可以作為窄脈沖的信號(hào)發(fā)生器;
(4)功率大，超聲波能夠產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量。聲波作用于物體時(shí)，物體的分子也要隨著運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)頻率和作用的聲波頻率一樣，頻率越高，分子運(yùn)動(dòng)速度越快，物體獲得的能量正比于分子運(yùn)動(dòng)速度的平方。超聲頻率高，故可以給出大的功率。
超聲波液位傳感器安裝要點(diǎn)：
換能器發(fā)射超聲波脈沖時(shí)，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下緣到被測(cè)介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時(shí)還要注意：zui高料位不得進(jìn)入測(cè)量盲區(qū);儀表距罐壁必須保持一定的距離;儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直.