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超声波液位计-超声波液位传感器-的工作原理-分别有哪些作用

点击数: 发布时间:2021-03-30 11:08:53

液体液位的准确测量是实现生产过程检测和实时控制的重要保障,也是实现安全生产的重要环节。在我国很多地方都需要远程水位监控,如工厂蓄水池、农田灌溉用的水库、供水的水塔、河道水位等。


超声波液位计工作原理:超声波在气体、液体和固体中传播,具有一定的传播速度。超声波在介质中传播时会被吸收而衰减,在气体中传播的衰减最大,在固体中传播的衰减最小。超声波在穿过两种不同介质的分界面时会产生反射和折射,对于声阻抗差别较大的界面,几乎为全反射。

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超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高-波长短-绕射现象小,特别是方向性好,能够成为射线而定向传播等特点.超声波对液体,固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度,超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应,因此超声波检测广泛应用在工业\国防,生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。

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超声波液位传感器的基本原理是由超声波传感器的发射探头发射超声波,当超声波遇到障碍物时会被反射,利用单片机记录超声波发射的时间和接收到回波的时间,根据当前环境下超声波的传播速度,即可通过公式S=C*t/2(式中S为被测距离,C为超声波传播速度,t为回波时间。)计算出超声波传播的距离,也就得到了障碍物离测试系统的距离。


超声波液位计按照传声介质不同,可分为固介式、气介式和液介式3种,按探头的工作方式可分为自发自收单探头方式和收发分开的双探头方式。相互组合可以得到6种超声波液位计。在实际测量中,有时液面会有气泡、悬浮物、波浪或液体出现沸腾,引起反射混乱,产生测量误差,因此在复杂情况下宜采用固介式液位计。图1为单探头超声波液位计,它使用一个换能器,由控制电路控制,分时交替作发射器与接收器。


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