超聲波物位計(jì)的工作原理和應(yīng)用

超聲波物位計(jì)是眾多物位測(cè)量?jī)x表中較為常見(jiàn)的一種，其英文名稱(chēng)為Ultrasonic Level Transmitter，是一種由單片機(jī)控制的物位測(cè)量?jī)x表。是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。由于其具有測(cè)量范圍廣、測(cè)量數(shù)值度高、測(cè)量反應(yīng)靈敏、響應(yīng)頻率快等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域。為幫助儀表用戶對(duì)于超聲波物位計(jì)有更為深入的認(rèn)識(shí)，本文談?wù)劤暡ㄎ镂挥?jì)的工作原理和應(yīng)用。
 

　　一、超聲波物位計(jì)的工作原理

　　超聲波物位計(jì)多用于連續(xù)性測(cè)量，主要利用聲波碰到液面產(chǎn)生反射波的原理，測(cè)出從發(fā)射波發(fā)出到反射波返回整個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中，就是將超聲波物位計(jì)垂直安裝于液體表面，當(dāng)超聲波物位計(jì)工作時(shí)，會(huì)向液面發(fā)射一個(gè)超聲波脈沖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，超聲波物位計(jì)的傳感器就會(huì)接到被液面返回的信號(hào)，根據(jù)超聲波物位計(jì)發(fā)出和接收超聲波的時(shí)間差，從而計(jì)算出液面到傳感器的距離，即可計(jì)算出液位的具體高度。
　　在上述工作原理中，聲音在介質(zhì)中的速度為c，回波與發(fā)射脈沖的時(shí)間差為t，然后根據(jù)公式D=c×t/2，再計(jì)算傳感器與物面之間的距離D。超聲波物位計(jì)的測(cè)量原理請(qǐng)結(jié)合下圖理解，計(jì)算公式為：L=E－D，其中E為空罐距離，F(xiàn)為量程（滿罐距離），L為物位，BD為測(cè)量盲區(qū)，D為傳感器外殼平面到液面之間的距離。
　　二、超聲波物位計(jì)的應(yīng)用
　　超聲波物位計(jì)應(yīng)用廣泛，一般適用于表面規(guī)則平整的液體液位測(cè)量，在水處理、化工、電力、冶金、石油、半導(dǎo)體等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，特別適用于有腐蝕（酸、堿）的介質(zhì)、有污染的場(chǎng)合、或易產(chǎn)生粘附物的物質(zhì)場(chǎng)合下的液位測(cè)量。
　　在超聲波物位計(jì)的應(yīng)用過(guò)程中，還有以下事項(xiàng)需要注意：
　　1、如要測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，則需選用防腐蝕探頭的超聲波物位計(jì)；
　　2、如要測(cè)量易燃易爆的介質(zhì)，則需選用具有防爆性能的超聲波物位計(jì)；
　　3、一般地，超聲波物位計(jì)不適用于溫度變化跨度較大、液面不平整波動(dòng)較大的介質(zhì)；
　　4、由于超聲波的傳播需要借助介質(zhì)，所以超聲波物位計(jì)無(wú)法在真空環(huán)境中使用；
　　5、蒸汽和粉塵均會(huì)對(duì)超聲波物位計(jì)的聲波傳導(dǎo)產(chǎn)生一定阻礙，影響測(cè)量效果，所以，如果蒸汽和粉塵較多的工況下，超聲波物位計(jì)也不能使用。
　　作為guoji*優(yōu)良企業(yè)的計(jì)為自動(dòng)化，其旗下的計(jì)為超聲波物位計(jì)能夠用于腐蝕性較強(qiáng)和具有爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)合下的液位測(cè)量。
　　1、計(jì)為Uson-11超聲波物位計(jì)整機(jī)防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP66/IP67，探頭材質(zhì)可選用PVDF，能保證儀表在腐蝕性液體或者腐蝕性環(huán)境中仍能可靠測(cè)量，這使其應(yīng)用范圍更為廣泛；
　　2、對(duì)于爆炸性危險(xiǎn)工況，可使用Uson-21隔爆型超聲波物位計(jì)，其采用隔爆外殼設(shè)計(jì)，通過(guò)國(guó)家防爆認(rèn)證中心認(rèn)證，防爆等級(jí)為Ex d IIC T6 Gb。

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