超聲波液位計(jì)原理

　超聲波是機(jī)械波的一種，即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強(qiáng)，尤其是在對(duì)光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長(zhǎng)度，碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射，超聲波液位計(jì)就是利用它的這一原理而工作的。

　　在超聲波檢測(cè)技術(shù)中，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號(hào)，完成這項(xiàng)功能的裝置就叫超聲波換能器，也被稱作為探頭。將超聲波換能器置于被測(cè)液體或物位上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過空氣介質(zhì)，在遇到水面或物體介面時(shí)被反射回來，然后被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電子檢測(cè)部分檢測(cè)到這一信號(hào)后將其變成物位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),供其它儀表或控制裝置使用.由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知，若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定，則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。因此，當(dāng)測(cè)量出超聲波由發(fā)射到遇到物面或液面反射被接收所需要的時(shí)間，則可換算出超聲波通過的路程，從而間接地測(cè)量出物位或者液位數(shù)據(jù)。超聲波液位計(jì)的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測(cè)介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時(shí)間間隔與換能器到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S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。

　　由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，無法識(shí)別，不能測(cè)量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測(cè)量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。

　　超聲波液位計(jì)安裝要求：

　　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)舉措措施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。 另外須留意超聲波波束不得與加料料流相交。

　　安裝儀表時(shí)還要留意：*高料位不得進(jìn)入丈量盲區(qū);儀表距罐壁必需保持一定的間隔;儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。