考慮到被測物質(zhì)的密度，超聲波水平計(jì)在固體物質(zhì)中通常是超聲波。 超聲波是聲波，機(jī)械波，需要傳播介質(zhì)。 另外，由于波的發(fā)射方式的元件不同，超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)發(fā)射的，因此在壓力高或負(fù)壓的情況下，一般不能僅僅使用常壓容器。

測量中的超聲波脈沖從傳感器(換能器)發(fā)出，聲波在液體表面反射后，由同一傳感器接收或超聲波接收，由壓電結(jié)晶或磁致伸縮元件變換為電信號(hào)，計(jì)算從聲波的收發(fā)間的時(shí)間到傳感器到被測量液體表面的距離。 由于采用了非接觸測量，被測介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛應(yīng)用于各種液體和固體材料的高度測量。

超聲波液位計(jì)測量的內(nèi)在原理非常簡單，超聲波探頭位于容器的頂部，在載波脈沖波到達(dá)被測定介質(zhì)表面的同時(shí)，接收被測定物表面反射的回波，根據(jù)載波與回波的時(shí)間差，即聲波在空間中往復(fù)的時(shí)間來測量探頭到被測定介質(zhì)表面的距離。

根據(jù)以上原理，影響超聲波液位計(jì)工作的主要因素如下

1、溫度的影響:

溫度的變化影響聲速的變化，正常環(huán)境下溫度變化對(duì)聲速的變化為0.17%℃。 雖然實(shí)際測量中許多自然因素造成誤差，但是先進(jìn)的測量系統(tǒng)能夠自動(dòng)補(bǔ)償溫度的影響，包括溫度傳感器和軟件功能。 在實(shí)際應(yīng)用中，超聲波傳播介質(zhì)的溫度和被測介質(zhì)的溫度根據(jù)探頭周圍的環(huán)境而不同。 測量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求，選擇與探針結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器和分離探針的外置溫度傳感器。 另外，該測量系統(tǒng)可以將回聲反射參考物體放置在相對(duì)于探頭的特定位置處，以產(chǎn)生參考回聲，從而補(bǔ)償溫度的影響。 該方法的有效性取決于回波反射參照物的配置程度。

2 .聲波發(fā)射和傳播:

探針的內(nèi)部具有一個(gè)或多個(gè)用于產(chǎn)生和接收聲波信號(hào)的壓電陶瓷晶體，當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號(hào)時(shí)，它們產(chǎn)生微小的機(jī)械振動(dòng)以產(chǎn)生聲波。 類似地，回聲通過給壓電陶瓷晶體施加微小的機(jī)械振動(dòng)來產(chǎn)生電磁信號(hào)，實(shí)際的方法是探針起著雙重的收發(fā)作用。

當(dāng)壓電陶瓷晶體得到電脈沖激勵(lì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一段時(shí)間的共振，蕞初的共振振幅增大，隨著探針振動(dòng)能量減弱，振幅變?yōu)榱恪?在共振周期中，共振霸復(fù)蓋回聲，探測器不準(zhǔn)確確定回聲的時(shí)間為幾毫秒，對(duì)應(yīng)的距離范圍為: “ 死角” 的雙曲馀弦值。 10mS相對(duì)死區(qū)1.7m。

為了確保發(fā)射波與回波時(shí)間差的正確性，回波信號(hào)必須具有足夠的強(qiáng)度來產(chǎn)生并轉(zhuǎn)換電脈沖。 回波信號(hào)的強(qiáng)度依賴于發(fā)送信號(hào)的強(qiáng)度、傳播介質(zhì)的特性、傳播距離以及被測定介質(zhì)的反映面的特性。

3 .聲波發(fā)射和傳播:

探針的內(nèi)部具有一個(gè)或多個(gè)用于產(chǎn)生和接收聲波信號(hào)的壓電陶瓷晶體，當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號(hào)時(shí)，它們產(chǎn)生微小的機(jī)械振動(dòng)以產(chǎn)生聲波。 類似地，回聲通過給壓電陶瓷晶體施加微小的機(jī)械振動(dòng)來產(chǎn)生電磁信號(hào)，實(shí)際的方法是探針起著雙重的收發(fā)作用。

當(dāng)壓電陶瓷晶體得到電脈沖激勵(lì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一段時(shí)間的共振，蕞初的共振振幅增大，隨著探針振動(dòng)能量減弱，振幅變?yōu)榱恪?在共振周期中，共振霸復(fù)蓋回聲，探測器不準(zhǔn)確確定回聲的時(shí)間為幾毫秒，對(duì)應(yīng)的距離范圍為: “ 死角” 的雙曲馀弦值。 10mS相對(duì)死區(qū)1.7m。

為了確保發(fā)射波與回波時(shí)間差的正確性，回波信號(hào)必須具有足夠的強(qiáng)度來產(chǎn)生并轉(zhuǎn)換電脈沖。 回波信號(hào)的強(qiáng)度依賴于發(fā)送信號(hào)的強(qiáng)度、傳播介質(zhì)的特性、傳播距離以及被測定介質(zhì)的反映面的特性。

4 .粉塵的影響

粉塵環(huán)境對(duì)聲速的影響非常小，但超聲衰減明顯，是阻礙超聲方案實(shí)施的主要因素。 在實(shí)際應(yīng)用中，低頻具有特殊泡沫表面的探針在粉塵環(huán)境中的應(yīng)用方案非常成功。

5 .被檢測介質(zhì)表面影響

超聲級(jí)計(jì)的回波強(qiáng)度比率取決于被測介質(zhì)的特性，所有介質(zhì)都對(duì)超聲波部分反射，是部分吸收和部分傳遞。 濃密的介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)回聲，反而成立。 在實(shí)際測量中，液體界面回波遠(yuǎn)優(yōu)于固體。 回波發(fā)生在固定粒子的表面時(shí)，角度方向不同，相互有時(shí)間差，相位不同，直接反射探針的回波強(qiáng)度減少。

超聲波液位計(jì)的抗干擾性很高。 可任意設(shè)定上下限節(jié)點(diǎn)和在線輸出調(diào)節(jié)，有現(xiàn)場顯示，可選擇模擬、開關(guān)量和輸出，與方便的相關(guān)設(shè)施接口。 采用聚丙烯防水外殼，外殼小而結(jié)實(shí)，具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，無機(jī)化合物除了酸、堿、鹽溶液，強(qiáng)氧化性材料外，幾乎不溶于所有溶劑，是一般的烷基、烴、醇、苯酚、醛、酮類等介質(zhì)

超聲波液位計(jì)價(jià)格低廉、體積小、重量輕，可用于食品、化工、半導(dǎo)體等行業(yè)液體和塊體固體的非分解式水平測量，可遠(yuǎn)程監(jiān)測和泵控制，適用于藥品、食品工業(yè)設(shè)備的設(shè)置，維護(hù)極為方便。

以上就是在測量中導(dǎo)致超聲波液位計(jì)量表測量結(jié)果的因素有哪些文章的全部內(nèi)容