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超聲波液位計有哪些解決方案
日期:2024-08-06 19:45
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摘要:
超聲波液位計是利用回聲測距原理進(jìn)行工作的。由于超聲波可以在不同介質(zhì)中傳播,所以超聲波液位計也分為:氣介式、液介式及固介式三類,*常用的是氣介式和液介式。
對于液介式,電磁流量計的探測器安裝在液面底部,有時也可安裝在容器(底)外部。單探頭形式,探頭發(fā)出的超聲波脈沖經(jīng)過液體傳至液面,再經(jīng)液面反射回到原來的發(fā)射器,此時發(fā)射器又變成了接收器,接收了超聲波脈沖。
超聲波液位計對于單探頭與雙探頭方案的選擇,主要應(yīng)測量對象具體情況來考慮。一般多采用單探頭方案,因為單探頭簡單、安裝方便、維修工作量也較小。另外,可直接測出距離,不必修正。但在一些特殊情況下,也不得不選擇雙探頭方案,例探測距離較遠(yuǎn),為保證一定靈敏度,必須加大發(fā)射功率,用大功率換能器,但這些大功率換能器作為接收探測器靈敏度都很低,無法用于接收.這種情況下,只好用一個靈敏度高的接收探測器。
另外,對單探頭方案還有一個接收探測器的“盲區(qū)”問題.在用同一個探頭作為發(fā)射器又作為接收器時,在發(fā)射超聲波脈沖時,要在插入式電磁流量計的探頭上加以較高的激勵電壓,這個電壓雖然持續(xù)時間較短,但在停止發(fā)射時,在探頭上仍然存在一定時間的余振,0-t,是發(fā)射超聲波脈沖的時間,ti -t2時間為余振時間.如在余振時間將探測器轉(zhuǎn)向接收放大線路,放大器的輸人端將還有一個足夠強的信號,顯然在這段時間內(nèi),或能收到回波信號,很難被分辨出來,稱這段時間為盲區(qū)時間.過了盲區(qū)時間后,接收器才能分辨出回波信號.探測器的盲區(qū)時間與結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作電壓、頻率等因素有關(guān),。在知道了盲區(qū)時間以后,再求得聲速,就可以確定盲區(qū)距離。由于盲區(qū)距離的限制,采用單探頭方案時不能測量小于盲區(qū)距離的液位。采用雙探頭方案時,實際上由于難于避免的電路藕合及非定向聲波對接收器的作用,在發(fā)射超聲脈沖時,接收線路中也將產(chǎn)生微弱的輸出,也可以認(rèn)為是有一定的盲區(qū),但要比單探頭小得多。
對于液介式,電磁流量計的探測器安裝在液面底部,有時也可安裝在容器(底)外部。單探頭形式,探頭發(fā)出的超聲波脈沖經(jīng)過液體傳至液面,再經(jīng)液面反射回到原來的發(fā)射器,此時發(fā)射器又變成了接收器,接收了超聲波脈沖。
超聲波液位計對于單探頭與雙探頭方案的選擇,主要應(yīng)測量對象具體情況來考慮。一般多采用單探頭方案,因為單探頭簡單、安裝方便、維修工作量也較小。另外,可直接測出距離,不必修正。但在一些特殊情況下,也不得不選擇雙探頭方案,例探測距離較遠(yuǎn),為保證一定靈敏度,必須加大發(fā)射功率,用大功率換能器,但這些大功率換能器作為接收探測器靈敏度都很低,無法用于接收.這種情況下,只好用一個靈敏度高的接收探測器。
另外,對單探頭方案還有一個接收探測器的“盲區(qū)”問題.在用同一個探頭作為發(fā)射器又作為接收器時,在發(fā)射超聲波脈沖時,要在插入式電磁流量計的探頭上加以較高的激勵電壓,這個電壓雖然持續(xù)時間較短,但在停止發(fā)射時,在探頭上仍然存在一定時間的余振,0-t,是發(fā)射超聲波脈沖的時間,ti -t2時間為余振時間.如在余振時間將探測器轉(zhuǎn)向接收放大線路,放大器的輸人端將還有一個足夠強的信號,顯然在這段時間內(nèi),或能收到回波信號,很難被分辨出來,稱這段時間為盲區(qū)時間.過了盲區(qū)時間后,接收器才能分辨出回波信號.探測器的盲區(qū)時間與結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作電壓、頻率等因素有關(guān),。在知道了盲區(qū)時間以后,再求得聲速,就可以確定盲區(qū)距離。由于盲區(qū)距離的限制,采用單探頭方案時不能測量小于盲區(qū)距離的液位。采用雙探頭方案時,實際上由于難于避免的電路藕合及非定向聲波對接收器的作用,在發(fā)射超聲脈沖時,接收線路中也將產(chǎn)生微弱的輸出,也可以認(rèn)為是有一定的盲區(qū),但要比單探頭小得多。