超聲波物位計(jì)是典型的非接觸式物位測(cè)量?jī)x表的之一，它不必要接觸工業(yè)介質(zhì)就滿(mǎn)足大多數(shù)密閉和敞開(kāi)容器里的物位測(cè)量要求。超聲波物位計(jì)可以測(cè)量幾厘米到幾十米的物位范圍，能夠在諸多惡劣條件下表現(xiàn)出非凡的能力。
超聲波物位計(jì)測(cè)量的內(nèi)在原理是非常簡(jiǎn)單的，超聲波探頭安裝在容器的頂部，發(fā)射脈沖波達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面，同時(shí)接收由被測(cè)物表面反射回來(lái)的回波，由發(fā)射波和回波的時(shí)間差，也就是聲波在空間中的往返穿行時(shí)間來(lái)測(cè)出探頭距被測(cè)介質(zhì)表面的距離。本文著重分析一下影響超聲波物位計(jì)測(cè)量的幾個(gè)因素。
1、聲波速度的影響
超聲波物位計(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，超聲波探頭到介質(zhì)表面距離的計(jì)算公式如下：D=t1×C/2
其中D：探頭到介質(zhì)表面的距離；t1：聲波的傳播時(shí)間；C：波的傳播速率。由此可知，除了聲波的傳播時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確性，聲波的傳播速度起著決定性的作用。聲速的變化取決于傳播媒介的不同。在實(shí)際應(yīng)用中，多種因素影響著傳播媒介及聲速。為了獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，超聲波物位儀表可以由程序設(shè)定不同媒介的聲速。
2、溫度的影響
溫度的變化影響著聲速的變化，在正常環(huán)境中溫度的變化帶給聲速的變化為0.17%℃。在實(shí)際測(cè)量中，多種自然因素會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際應(yīng)用中，探頭周?chē)h(huán)境、超聲波傳播媒介的溫度以及被測(cè)介質(zhì)的溫度不盡相同。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求選擇與探頭結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器。更為精確的測(cè)量系統(tǒng)，可以在距探頭的特定位置放置回波反射參照物，產(chǎn)生參考回波，以對(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償。這種方法的有效性取決于回波反射參照物的放置精準(zhǔn)程度。
3、壓力的影響
壓力的變化造成的溫度變化之間的關(guān)系為：LnT1/T2=1.4LnP1/P2。雖然壓力的變化影響著探頭的工作狀態(tài)，但壓力的變化不直接產(chǎn)生聲速的變化。由于壓力和溫度之間的關(guān)系T=KP(K為常數(shù))，所以壓力的變化影響著溫度的變化，進(jìn)而影響聲速的變化。
更新時(shí)間：2021-01-15 
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