產(chǎn)品展示
?
 |
磁浮球液位開關(guān) | ||
|
彩色石英管液位計(jì) | ||
|
污水自來水電磁流量計(jì) | ||
|
磁翻板液位計(jì) | ||
|
智能電磁流量計(jì) | ||
|
浮標(biāo)液位計(jì) | ||
|
雙法蘭液位變送器 | ||
|
防爆液位控制器 | ||
|
磁翻板液位計(jì)浮球 | ||
|
液位顯示器、控制器 | ||
商務(wù)熱線：15052692011 李經(jīng)理
業(yè)務(wù)QQ：287626076
電話：0517-83303052
郵箱：287626076@qq.com
網(wǎng)址：http://www.cu758.cn
業(yè)務(wù)QQ：287626076
電話：0517-83303052
郵箱：287626076@qq.com
網(wǎng)址：http://www.cu758.cn
超聲波液位計(jì)工作原理介紹及產(chǎn)品內(nèi)部各單元框圖
發(fā)表時間：2020-12-17 11:11:39 ??點(diǎn)擊次數(shù)：1309? 技術(shù)支持：150-5269-2011
超聲波液位計(jì)工作原理：超聲波在氣體、液體和固體中傳播，具有一定的傳播速度。超聲波在介質(zhì)中傳播時會被吸收而衰減，在氣體中傳播的衰減***大，在固體中傳播的衰減***小。超聲波在穿過兩種不同介質(zhì)的分界面時會產(chǎn)生反射和折射，對于聲阻抗差別較大的界面，幾乎為全反射。從發(fā)射超聲波至接收發(fā)射回來的信號的時間間隔與分界面位置有關(guān)，超聲波液位計(jì)正是利用超聲波的這一特點(diǎn)進(jìn)行物位測量的。
超聲波液位計(jì)的發(fā)射器和接受器既可以安裝在容器底部，也可以安裝在容器的頂部，發(fā)射的超聲波在相界面被發(fā)射，并由接收器接收，測出超聲波從發(fā)射導(dǎo)接收的時間間隔，就可以測量物位的高低。
超聲波液位計(jì)按照傳聲介質(zhì)不同，可分為固介式、氣介式和液介式3種，按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式。相互組合可以獲得6種超聲波液位計(jì)。在實(shí)際測量中，有時液面會有氣泡、懸浮物、波浪或液體出現(xiàn)沸騰，引起反射混亂，產(chǎn)生測量誤差，因此在復(fù)雜情況下宜采用固介式液位計(jì)。圖1為單探頭超聲波液位計(jì)，它使用一個換能器，由控制電路控制，分時交替作發(fā)射器與接收器。
圖1 單探頭超聲波液位計(jì)
設(shè)超聲波到液面的距離為H，波的傳播速度為c，傳播時間間隔為△t ，則：H=c△t/2
要想通過測量超聲波傳播時間來確定物位，聲速c須恒定。實(shí)際上聲速隨介質(zhì)及其溫度變化而變化，為了準(zhǔn)確地測量物位，對于一定的介質(zhì)，須對聲速進(jìn)行校正。對于液介式的聲速校正的方法有校正具校正聲速法、固定標(biāo)記校正聲速法和溫度校正聲速法。對于氣介式的聲速校正一般采用溫度校正法，即采用溫度傳感器測量出倉或罐的溫度，根據(jù)聲速與溫度之間的關(guān)系計(jì)算出當(dāng)時的聲速，再根據(jù)H=c△t/2公式求出料位。
空氣中聲速c與溫度T之間的關(guān)系為：c=331.3+0.6T(m/s)
圖2為基于單片機(jī)的超聲波液位計(jì)的原理框圖，該物位計(jì)以單片機(jī)為核心，進(jìn)行超聲波的發(fā)射、接收控制和數(shù)據(jù)處理，具有聲速補(bǔ)償功能及自動增益控制功能。
圖2 超聲波液位計(jì)原理框圖
單片機(jī)根據(jù)量程確定發(fā)射周期，輸出脈沖信號，此信號使發(fā)射電路發(fā)出一串高頻(10kHz-40kHz)電脈沖，經(jīng)功率放大后，加到探頭上，探頭發(fā)出的超聲波到達(dá)料面后，經(jīng)發(fā)射又回到探頭，探頭將接收到的超聲波能轉(zhuǎn)換成電信號，放大后，送單片機(jī)的中斷口。單片機(jī)對超聲波從發(fā)射到接收所需的時間計(jì)時，同時測量現(xiàn)場環(huán)境溫度，按公式H=c△t/2和公式c=331.3+0.6T(m/s)計(jì)算出探頭到料面的高度H，將料倉的高度減去H就可以獲得料位的高度。
超聲波液位計(jì)測量液位時與介質(zhì)不接觸，無可動部件，傳播速度比較穩(wěn)定，對光線、介質(zhì)黏度、濕度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率等不敏感，因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波液位計(jì)既可以連續(xù)測量和定點(diǎn)測量物位，也可以方便地提供遙測或遙控信號，還能夠測量高速運(yùn)動或有傾斜晃動的液體液位，如置于汽車、飛機(jī)、輪船中的液位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，測量時對溫度比較敏感，溫度的變化會引起聲速的變化，因此為了保證超聲波液位計(jì)的測量精度，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
超聲波液位計(jì)的發(fā)射器和接受器既可以安裝在容器底部，也可以安裝在容器的頂部，發(fā)射的超聲波在相界面被發(fā)射，并由接收器接收，測出超聲波從發(fā)射導(dǎo)接收的時間間隔，就可以測量物位的高低。
超聲波液位計(jì)按照傳聲介質(zhì)不同，可分為固介式、氣介式和液介式3種，按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式。相互組合可以獲得6種超聲波液位計(jì)。在實(shí)際測量中，有時液面會有氣泡、懸浮物、波浪或液體出現(xiàn)沸騰，引起反射混亂，產(chǎn)生測量誤差，因此在復(fù)雜情況下宜采用固介式液位計(jì)。圖1為單探頭超聲波液位計(jì)，它使用一個換能器，由控制電路控制，分時交替作發(fā)射器與接收器。
圖1 單探頭超聲波液位計(jì)
設(shè)超聲波到液面的距離為H，波的傳播速度為c，傳播時間間隔為△t ，則：H=c△t/2
要想通過測量超聲波傳播時間來確定物位，聲速c須恒定。實(shí)際上聲速隨介質(zhì)及其溫度變化而變化，為了準(zhǔn)確地測量物位，對于一定的介質(zhì)，須對聲速進(jìn)行校正。對于液介式的聲速校正的方法有校正具校正聲速法、固定標(biāo)記校正聲速法和溫度校正聲速法。對于氣介式的聲速校正一般采用溫度校正法，即采用溫度傳感器測量出倉或罐的溫度，根據(jù)聲速與溫度之間的關(guān)系計(jì)算出當(dāng)時的聲速，再根據(jù)H=c△t/2公式求出料位。
空氣中聲速c與溫度T之間的關(guān)系為：c=331.3+0.6T(m/s)
圖2為基于單片機(jī)的超聲波液位計(jì)的原理框圖，該物位計(jì)以單片機(jī)為核心，進(jìn)行超聲波的發(fā)射、接收控制和數(shù)據(jù)處理，具有聲速補(bǔ)償功能及自動增益控制功能。
圖2 超聲波液位計(jì)原理框圖
單片機(jī)根據(jù)量程確定發(fā)射周期，輸出脈沖信號，此信號使發(fā)射電路發(fā)出一串高頻(10kHz-40kHz)電脈沖，經(jīng)功率放大后，加到探頭上，探頭發(fā)出的超聲波到達(dá)料面后，經(jīng)發(fā)射又回到探頭，探頭將接收到的超聲波能轉(zhuǎn)換成電信號，放大后，送單片機(jī)的中斷口。單片機(jī)對超聲波從發(fā)射到接收所需的時間計(jì)時，同時測量現(xiàn)場環(huán)境溫度，按公式H=c△t/2和公式c=331.3+0.6T(m/s)計(jì)算出探頭到料面的高度H，將料倉的高度減去H就可以獲得料位的高度。
超聲波液位計(jì)測量液位時與介質(zhì)不接觸，無可動部件，傳播速度比較穩(wěn)定，對光線、介質(zhì)黏度、濕度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率等不敏感，因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波液位計(jì)既可以連續(xù)測量和定點(diǎn)測量物位，也可以方便地提供遙測或遙控信號，還能夠測量高速運(yùn)動或有傾斜晃動的液體液位，如置于汽車、飛機(jī)、輪船中的液位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，測量時對溫度比較敏感，溫度的變化會引起聲速的變化，因此為了保證超聲波液位計(jì)的測量精度，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
- 相關(guān)文章
-
- 如何選擇和維護(hù)渦街流量計(jì)
- 裝磁敏電子雙色液位計(jì)時有哪些事項(xiàng)是需要注意的
- 用電磁流量計(jì)對冷凍水進(jìn)行測量的冷量計(jì)量系統(tǒng)介紹
- 磁翻板液位計(jì)高量程現(xiàn)場安裝的技巧和注意事項(xiàng)
- 超聲波液位計(jì)工作原理介紹及產(chǎn)品內(nèi)部各框圖
- 電容式壓力變送器的選型的幾個關(guān)鍵參數(shù)要求及相應(yīng)方法
- 四種方法巧妙解決電磁流量計(jì)直管段長度不夠的問題
- 雙法蘭液位變送器在測量尿素液位時的膜片腐蝕分析
- 污水流量計(jì)防護(hù)等級有什么區(qū)別維護(hù)時有哪些注意點(diǎn)
- 磁翻板液位計(jì)等物位儀表如何選型
返回頂部