超声波物位测量原理有缺点)
超声波液位计测量的工作原理产品特点及应用 液位计工作原理
超声波液位计测量的工作原理产品特点及应用液位计工作原理超声波液位计是一系列非接触，高牢靠、低价格、免维护的物位仪，它彻底解决了由压力变送器、电容式浮子式等测量方式带来的缠绕、泄露、接触介质、昂贵的维护等麻烦，目前，要求对于液位和物位进行无接触式测量的现场越来越多，由于超声波液位计不必接触工业介质就能够充分大多数密闭或者打开容器里的物位测量要求，并且目前的科学技术已经进展到超声波系列的物位测量仪器可以测量几厘米到几十厘米的范围，而且在恶劣条件下也表现出了非凡的本领，因些在很多对于安装环境多而杂的情况下，超声波液位计成为了紧要的选用类型。
关于超声波液位计我们需要了解的东西很多，下面对大家介绍一下超声波液位计原理、特点、应用的缺陷和不足、适应场合注意事项、使用的环境条件、选择方法、故障及解决方法。
超声波液位计原理超声波液位计安装于容器上部在电子单元的掌控下，探头向被测物体发射一束超声波脉冲。
声波被物体表面反射，部分反射回波由探头接收并转换为电信号。
从超声波发射到被重新被接收，其时间与探头至被测物体的距离成正比。
电子单元检测该时间，并依据已知的声速计算出被测距离。
通过减法运算就可得出物位值。
由于温度对声速具有影响，所以仪表应测量温度，以修正声速。
超声波液位计的特点1、高质量零件：电路设计从电源部分起就选用高质量的电源模块，元器件选择进口稳定牢靠的器件，完全可以替代同类型国外进口仪表。
2、超高精度：我公司拥有的声波智能器，使仪表的精度大大提高，液位精度达到0.25%，能够抗种干扰波。
3、专业的声波智能技术：的声波智能技术软件可进行智能化回波分析，无需任何调试及其它的特别步骤，此技术具有动态思维、动态分析的功能。
4、适应安全稳定：超声波液位计是一种非接触仪表，不跟液体直接接触，因此故障率低。
超声波液位计应用的缺陷和不足1、超声波本质是一种机械波，传播需要介质，那么超声波液位计大的应用缺陷是不能用于真空环境和传播介质变化（如强挥发性）的环境；2、超声波液位计的换能器由压电陶瓷和塑性外壳灌封而成，其不能应用于高温高压环境，一般超声波液位计的大耐受温度为80℃；3、超声波是一种机械波，在传播的过程中会存在衰减，考虑到精度和量程的冲突性，超声波液位计实际应用中量程范围较小，精度稍差，所以其不能用于大量程和高精度的场合；4、超声波液位计在实际应用中测量的时间量，结合声速，可以得出距离值（时间声速=距离），而声速随着介质和温度变化，所以超声波液位计也不能应用于温度频繁变化的场合。
超声波测量物位的原理
超声波测量物位的原理
使用超声波测量物位的基本原理如下:
1. 发射超声波
利用压电晶体振荡器发出特定频率的超声波,向被测物体发射探波信号。
2. 超声波反射
超声波到达物体表面时,会产生反射现象,反射波返回传感器。
3. 接收反射波
同一压电晶体接受返回的反射波信号,并转换为电信号。
4. 计算传播时间
测量超声波从发射到接收之间的传播时间。
5. 计算距离
根据声速和传播时间计算出超声波传播距离,即物体距离传感器的物位。
6. 连续测量
通过不断重复上述过程,可以持续动态测量物位。
7. 温度补偿
由于声速会随温度变化,需要进行温度补偿以提高测量精度。
8. 液位修正
当测量开放环境中的液位时,需要考虑液面反射因素,引入修正以查找实际液位。
9. 波形分析
也可以通过分析反射波的波形特征来判断物位信息。
10. 信号处理
对接收信号进行过滤、放大、采样等信号处理,以提高测量精度。
综上所述,超声波传感器基于声波的传播特性,可以准确实现对物位的非接触式测
量,并可设计成智能化的测量系统。
超声波物位计工作原理
超声波物位计工作原理
超声波物位计是一种非接触式的计量仪表，它可以测量物体的位置、水位、距离等，使用超声波计量技术实现无接触式测量。
超声波物位计是一种高效、精确、经济、安全、可靠的计量装置。
超声波物位计的工作原理主要基于超声波介质传播的物理原理，使用发射器（振动发射器或激光发射器）发射超声波，当物体存在时，发射的超声波会被反射，重新回到探头（传感器），最后被转换成电信号，然后利用电信号来控制物位计的输出信号。
超声波物位计的发射器主要由原声发射晶体、振膜、振子和驱动部件组成，其中振膜可以将振动能量转换成超声波，振子用于把电能转换成振动能量，驱动部件用来控制振子的振动频率和振幅。
探头主要由振膜、探头壳体、探头声聚焦等组成，探头的振膜和声聚焦用来将反射的超声波集中为一束，然后再转换成电信号，进而控制物位计的输出信号。
超声波物位计可以应用于工业场合，它可以测量液位、温度等参数，对于燃烧和湿度有很高的精度，同时也可以实现调节、消防报警等功能。
由于其无接触式的检测特性，超声波物位计也可以用于危险场所的测量，如高压锅炉、汽车倾斜度、水电站发电水位、废水站的污水流量等。
最后，超声波物位计具有很强的实用性、便捷性，经济实用，可靠性高，受到了广大工业界的欢迎。
它将在工业检测中发挥着重要作用，给我们的生活带来了更多的便利。
浅谈超声波时差测量技术
浅谈超声波时差测量技术刘丽王坤(华聚能源南屯矿电厂，山东邹城273515)应用科技喃要]超声波物住计是一种非接触式的物位传感器，应用领域十分广泛。
其工作时向液面或粉体表面发射一束超声波，被其反射后。
传感器接牧此．反射波。
设声速一定，根据声渡往返的时间就可以计算出传感器到液面(粉啉表面)的距离，即测量出液面G汾体表面)位置。
陕键词】物位测量；超声波；时差要测出容器中所装物品的高度，对于小型容器可以目测，或者用简单工具皮尺、标杆等直接测量出，但是对于一些特殊容器，例如大型煤仓、装有毒液体的储罐，密闭容器等，就要使用物位仪表测量。
物位测量仪表是测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。
物位测量仪表的种类很多，常用的有直读式液位计、差压式物位仪表、浮力式液位计、电容式物位仪表、超声波物位计、微波物位计和核辐射物位仪表。
此外，还有电触点式、翻板式和机械叶轮探测式等物位测量仪表。
超声波物位计与微波物位计使用性广，安装方便，精确度高，在现在工业中得到了越来越广泛的应用。
1超声波时差测量技术在超声波检测技术中，不管哪种超声波仪器，都必须把电能转换成超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也称探头。
将超声波换能器置于被测液体上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面时被反射回来，又被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成液位信号进行显示并输出。
图一物位计算i I意图物位的计算：L=E—DD=C X T／2L=物位F=量程E=净2睛D=测副睛T=时间C=速度B D=盲区SD=全距离发射器发送超声波，经介质表面反射后，接收器接受反射波，由发射器与反射物(介质表面)之间的距离可{斗算出物位高度：由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。
因此，当测出超声波由发射到遇到介质表面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了物位的数据。
超声波物位计的特点
超声波物位计的特点《话一话超声波物位计的那些特点》嘿呀，今天咱来唠唠这个超声波物位计！这玩意儿可太有意思啦。
你说这超声波物位计啊，首先它有个特别厉害的特点，那就是够准！就跟那神枪手似的，指哪打哪。
它能特别精确地测量出液体或者固体的位置，误差那是相当小啊。
简直就是测量界的“明星选手”。
它还有个优点呢，就是“不挑食”！只要是能反射超声波的玩意儿，它都能测。
不管是那黏糊糊的液体，还是那奇形怪状的固体，它一概通吃。
就像个啥都能对付的“万能小助手”。
而且啊，这家伙还特别顽强。
不管是高温啊，还是低温啊，它都能挺得住。
就好比是那吃苦耐劳的“老黄牛”，不管环境多恶劣，它都能默默地工作，从不喊苦喊累。
还有一点特别逗，就是它安装起来特别方便。
就跟搭积木似的，一拼就好了。
不需要你费多大的劲去摆弄它，也不需要你有很高深的技术才能搞定。
你就轻轻松松地把它放那就行啦。
它监测起来还特别省心呢！你不需要时时刻刻盯着它，它自己就能老老实实地工作。
你就放心大胆地去忙别的事吧，它保证给你把活干得漂漂亮亮的。
这超声波物位计就像是我们生活中的一个默默无闻的小英雄。
平时可能不太起眼，但是在需要它的时候，它总能发挥出巨大的作用。
它准确、可靠、耐用，还不挑活儿，简直就是我们的大宝贝呀。
你想想看，要是没有它，那些需要精确测量物位的地方可咋办呀？岂不是要乱套啦！所以说，这超声波物位计可是个了不起的东西，给我们的生活和工作都带来了很大的便利。
总之呢，超声波物位计就是这么一个既厉害又可爱的玩意儿。
它默默地为我们服务着，为我们的生活增添了一份可靠和安心。
下次再看到它的时候，可千万别小瞧它哦，要好好地感谢它的付出呢！嘿嘿！。
超声波料位计原理
超声波料位计原理
超声波料位计是一种利用超声波传感技术来测量液体或固体容器中物料的水平高度或液位的仪器。
它的测量原理基于超声波在不同介质中传播速度的差异。
超声波料位计主要由发射器、接收器、控制电路和显示装置组成。
当仪器工作时，发射器会发射一束高频超声波信号，该信号会在介质与仪器之间来回传播。
在传播路径上，一部分超声波会通过介质传播到物料的表面，经由表面反射回仪器，被接收器接收到。
接收器接收到反射回来的超声波信号后，会将其转化为电信号发送给控制电路进行处理。
控制电路会测量超声波信号的传播时间，并根据声速、温度和介质类型等参数计算出物料表面与仪器间的距离。
通过测量仪器到物料表面的距离，便可以得到物料的水平高度或液位。
超声波料位计具有非接触式测量、高精度、广泛适用性以及抗压、抗腐蚀等特点，因此在工业领域得到广泛应用。
它可以用于测量各种类型的液体（如水、石油、化工原料等）以及固体物料（如粉末、颗粒等）的液位。
同时，该技术还可以用于检测物料的反射能力，从而判断物料的性质和浓度等。
总之，超声波料位计通过测量超声波在介质中的传播时间来计算物料的水平高度或液位，具有准确、可靠的特点，适用于各种工业环境。
超声波物位计
超声波物位计
超声波物位计是一种用于测量液体位移的设备，可以准确测量液体的高度、深度和流量。
超声波物位计的使用可以帮助用户准确地测量液体位移，这对于大型工厂中液体存量的监督和控制十分有用。
超声波物位计是一种无接触测量装置，它使用超声波来测量液体位移。
这种装置分为两部分：测量单元（发射和接收超声波信号）和显示单元（显示液体料位）。
发射器将超声波信号发射到容器壁上，然后接收器将信号反射回来，测量单元记录返回时间，并根据返回时间计算液体位移，而显示单元则根据液体位移计算显示液体料位。
超声波物位计可以很好地应用于液体料位的准确测量，有助于改善过程控制的效率和精度。
它的使用可以消除填充物的损失，保持工艺的稳定性，也可以减少工厂的重复投入成本。
此外，超声波物位计具有长距离读取数据、耐磨损、密封性以及对环境高温、高湿度等环境变化的稳定性等优势。
超声波物位计作为一种有效的液体料位测量装置，主要应用于仪表、管道储存液体和流量控制等行业。
在仪表行业，它可以帮助监测和控制水压、水位及流量。
在储存液体行业，它可以用来测量贮存的液体的高度和位置，以帮助企业管理液体库存。
此外，它也可以应用于流量控制行业，用于实时监控工厂内的流量。
超声波物位计是各个行业中不可或缺的设备数据采集器，可以帮助企业高效准确地控制和监测液体料位，并获得更多的有利结果。
- 1 -。
超声波物位计原理
超声波物位计原理
超声波物位计利用超声波在不同介质中传播速度不同的原理，测量液体或固体的物位。
其工作原理如下：
1. 发射超声波：超声波物位计内置一个或多个超声发射器，它们产生高频率的声波信号，通常在20 kHz到200 kHz之间。
这些声波信号以脉冲的形式发送到被测介质。
2. 超声波传播：声波信号通过传感器的震动生成超声波，并在空气与介质界面上发生反射。
当超声波遇到介质界面时，一部分能量被界面反射，一部分能量进入介质内部传播。
3. 接收超声波：超声波物位计内置一个或多个接收器，用于接收从介质界面反射回来的超声波信号。
4. 计算物位：接收到的超声波信号经过放大和滤波处理后，被转化为数字信号。
超声波物位计根据发射信号和接收信号之间的时间差来计算物位。
根据声速和时间差，可以使用速度=距离/时间的公式计算物位。
需要注意的是，超声波物位计的测量精度和可靠性受到多种因素的影响，如介质的密度、温度、压力、表面形状等。
因此，在使用超声波物位计进行测量时，需要根据实际情况进行校准和调整，以确保准确的物位测量。
超声波物位计原理
超声波物位计原理超声波物位计是一种非接触式的测量仪器，它可以通过发射超声波来测量物体与传感器之间的距离。
这种仪器广泛应用于工业、环保、水利、医疗等领域，可以高精度、高可靠地测量不同介质的液位或固体物料的高度。
超声波物位计原理是将超声波信号发射到物体表面，当超声波遇到物体表面时，一部分能被反射回来，这一部分反射回来的超声波信号经过传感器的接收器接收到，通过信号处理电路，计算出物体表面与传感器之间的距离。
超声波物位计的测量精度和稳定性与其传感器的发射和接收质量、环境温度、介质材料等因素有关。
超声波物位计的发射器是由一对高频振荡器组成的，其振荡频率通常在30kHz以上。
发射器发射出的超声波信号被聚焦后，形成一个狭窄的声束，传播到被测物体表面。
当声波遇到物体表面时，一部分能被反射回来，反射回来的声波信号通过传感器的接收器接收到，传感器会将接收到的信号转化为电信号，并将其发送到信号处理电路中进行处理。
信号处理电路是超声波物位计的重要组成部分，它的主要功能是对接收到的信号进行滤波、放大、抑制杂波等处理，以提高物位计的灵敏度和测量精度。
信号处理电路的设计和性能直接影响到超声波物位计的测量精度和稳定性，因此，在设计超声波物位计时需要特别注意信号处理电路的参数和性能。
超声波物位计的应用非常广泛，可以用于测量液体、固体物料的高度，也可以用于检测物体的存在和距离。
在工业自动化控制领域，超声波物位计常用于液位的测量和控制，以及在流量计中应用更为广泛。
它还可以用于医疗领域中的超声影像等应用，因为超声波具有穿透力强、无辐射等优点。
超声波物位计是一种非接触式的高精度、高可靠的测量仪器，其原理是利用超声波的特性，通过发射和接收超声波信号来测量物体与传感器之间的距离。
它在工业、环保、水利、医疗等领域的应用越来越广泛，成为现代化工业自动化控制必不可少的一种测量仪器。
超声波物位计
超声波物位计
超声波物位计是一种用于测量物体实际位置的仪器。
它利用声波的反射原理来测量物体的位置，可以用于监测和定位物体的距离及构筑测量系统。
本文主要讨论超声波物位计的原理，特点及其应用。
超声波物位计是一种利用超声波定位物体位置的仪器。
它利用声波反射原理来测量物体的位置，而不受温度、湿度、有效气压等外界因素的影响。
超声波物位计发射低功率的超声波波束，当波束碰到远处物体时，部分声波会反射回来，我们就能利用这些反射回来的声波来确定物体的位置。
超声波物位计具有准确性高、反应快、数据处理简单等特点。
首先，它测量的数据比较准确，仅受限于硬件容量大小，以及声波反射角度等因素。
其次，反应很快，一般几十毫秒就可以完成一次测量，测量数据迅速到达，我们能及时实现相应反应。
另外，数据处理简单，超声波物位计发射的信号也比较容易处理，不需要复杂计算，而且具有较高的准确性。
超声波物位计的应用也比较广泛。
它可以用于室内机器人的位置控制、导航导引，也用于测量物体的距离及形状，还可以测量从墙壁到物体的距离，用于家用电器的定位控制。
此外，它还可以用于机器视觉、自动控制及监测系统，用于检测产品质量、物流溯源等。
综上所述，超声波物位计是一种准确性高、反应快、数据处理简单的仪器，它可以用于室内机器人的位置控制、导航导引，测量物体的距离及形状，检测产品质量、物流溯源等，发挥着重要的作用。
物位计种类及工作原理
物位计种类及工作原理一、物位计的种类可真是五花八门呢！1. 静压式物位计。
这种物位计就像是一个很聪明的小侦探，它是根据流体静压和液体高度成正比的原理来工作的。
比如说在一个装满液体的大罐子里面，它通过测量底部的压力，就能算出液体的高度啦。
就像我们知道水越深，水压就越大一样的道理。
它的优点就是结构简单，使用起来也比较方便，而且还很稳定呢。
不过呢，它也有小缺点，要是液体的密度有变化，那测量可能就会有点小偏差。
2. 电容式物位计。
这可是利用了电容原理的厉害家伙。
当物位变化的时候，电容器里面的介电常数就会跟着变，然后电容也就变了。
就好比两个人之间的关系，距离变了，关系的紧密程度也会变。
它可以用来测量各种不同的介质，不管是固体还是液体，只要介电常数有差异就行。
但是它也有点小脾气，如果周围的环境有很强的电磁干扰，那它可能就会有点晕头转向，测量不准了。
3. 超声波物位计。
这个就像蝙蝠一样，发出超声波，然后根据超声波反射回来的时间来计算物位。
它不需要和被测物体接触，就像隔空取物一样神奇。
它可以用于一些比较危险或者难以到达的地方进行测量。
不过呢，要是测量环境里有很多灰尘或者雾气，就像在大雾天里找东西一样，它可能就会有点困难，因为超声波会被散射。
4. 雷达物位计。
它发射雷达波，然后根据雷达波反射回来的时间和强度等信息来确定物位。
它的测量精度很高，而且不管是在高温还是高压的环境下，都能稳定工作。
就像一个坚强的战士，不怕恶劣的环境。
但是它的价格相对来说就比较高啦，就像好东西总是比较贵一样。
二、这些物位计的工作原理其实都很有趣呢。
静压式物位计工作的时候，就像一个默默计算的小数学家。
它根据压力和液体高度的数学关系，只要知道了底部的压力，就能准确算出液位高度。
而电容式物位计更像是一个感知变化的小机灵鬼，介电常数一有风吹草动，它就能立刻察觉，然后把这种变化转化为电容的变化。
超声波物位计就像是一个声音大师，它发出声音，然后等待回声，根据回声的时间来判断距离。
超声波物位计与雷达物位计的比较
超声波物位计与雷达物位计的比较物位是工业过程监控的重要目标参数，在热电厂内各种罐体、料仓、水池的连续物位测量中，雷达雷达和超声波两种原理的物位计应用广泛。
超声波物位计，与雷达物位计相比，因其声波自身的物理特性决定，其测量范围（一般不超15m）要小于雷达。
在工程实际应用中，通过分析外界因素对信号的衰减影响，比较物位计理论测量值，得出可实际应用的测量范围。
以JK系列为例：测量热电厂渣仓料位，固体物料表面因素衰减约40dB，粉尘影响约10dB，假设无其余因素影响，超声波物位计的可用测量约4.8m。
若此量程能满足工艺检测要求，则可采用超声波，否则需另选物位计。
1、超声波物位计与雷达物位计的比较
超声波测量鉴于被测介质的密度，其受温度和压力的影响较大，不同密度下超声波传播速度不同，信号修正困难。
另外，超声波的发生是通过压电晶体的机械振动，当外界压力太大时会影响超声波的产生，所以不可用于压力较高或负压的场合，通常只用在常压容器。
一般情况下，超声波液位计使用温度不可超过80℃，压力需在0.3MPa以内。
而雷达受此影响不大，可以用在高温、高压工况下。
由于机械波易受传播介质的影响，能量衰减也相对较大，在气态或者不均匀介质中表现更明显。
在相同能量下，电磁波的传播性比超声波要好很多，因此雷达物位计的可使用量程范围也比超声波要大，特别现在采用高频和连续调频技术，使得其量程范围进一步增大。
因雷达物位计对环境和介质本身产生的扰动分辨能力更强，也就可以更好地消除干扰，使得其能更好地保证测量精度。
相比而言，超声波物位计因易受外界干扰影响，实际的测量精度较差。
超声波物位计工作原理
超声波物位计工作原理
超声波物位计是一种用来测量物体位置的工具，它是利用超声波的时间来测量物体的距离，因此超声波物位计的原理其实是超声波的传播时间测量法，它可用于测量超声波从发射点反射回接收点所需要的时间，以估算物体之间的距离。
超声波物位计一般由发射器和接收器组成，发射器发出超声波，然后接收器接收发射器发出的超声波，计算发射和接收的时间差，从而间接获取目标物的位置。
超声波物位计原理分析：超声波在空气中的传播速度是恒定的，每秒传播声波的距离约为340米，因此当发射器发出超声波时，接收器接收到的是发射超声波之后的声波，而发射声波和接收声波之间的时间差即为目标物位置与发射点之间距离的时间差，因此可以根据声波在空气中的传播速度和声波发射和接收之间的时间差来计算出物
体的距离。
超声波物位计的应用：超声波物位计的应用非常广泛，可以用于非接触式测量，如汽车驾驶员的距离检测，集装箱内货物的量体，地下建筑物的探测，机器人等，它可以大大提高工作效率，减少人力成本。
超声波物位计的性能：超声波物位计的测量精度和测量范围取决于超声波发射器和接收器的精度，测量精度最高可达到毫米级，测量范围则取决于超声波发射器和接收器的功率大小，一般可以达到几十米的范围。
总结：超声波物位计是一种新型的非接触式测量工具，它采用传播时间测量法，即测量超声波从发射点反射回接收点所需要的时间，以估算物体之间的距离，它以高精度、定位准确、使用简便等特点，在工业自动化、机器人方面得到了广泛应用。
雷达和超声波物位计选型对比分析
雷达和超声波物位计选型对比分析随着工业化的不断发展和科技的不断进步，对于一些需要进行物位检测的工业领域来说，选择一款合适的物位计显得尤为重要。
现在市面上物位计的品种繁多，其中较为常见的有雷达物位计和超声波物位计。
那么，在进行选型时，两种物位计各自有哪些优缺点呢？1. 测量距离：在测量距离方面，雷达物位计的测距范围较广，一般可达到70米以上，且在不同的介质中也能够得到很好的测量效果。
而超声波物位计在测量距离方面的距离相对较短，一般在10米以内的测量范围内，同时其在在一些复杂的介质中溢洪筒等容易反射或容易形成回音的物质内，也很难获得精确的测量结果。
2. 测量精度：对于一些精度要求较高的工业流程，在实际使用中需要使用较为精准的物位计进行检测。
在这方面，超声波物位计比雷达物位计更加精确。
超声波物位计的误差一般在1mm以内，而雷达物位计的误差一般在10mm左右，在一些需要测量较为精细的工业项目中，超声波物位计显然更为适用。
3. 使用场合：两种物位计都有各自适用的使用场合。
在通常情况下，雷达物位计往往常用于一些液体物料的测量，因为其能够穿透一些比较粘稠的液体，并能够很好的适应较高的温度和压力等客观环境要素。
而超声波物位计则更常用于固体和粉末物料的测量，因为它们的反射是比较强的，并且没有形成回音的情况，使用超声波物位计能够很好地获取准确的测量结果。
4. 安装方式：在安装方式方面，雷达物位计通常安装在浮标物料仓以及其他一些比较大的物料仓或者建筑物内，其本身结构较为复杂，需要一定的专业维护和安装；而超声波物位计的安装则更为简单，适用于一些较小的物料容器或者非垂直容器的实时测量。
总的来说，雷达物位计与超声波物位计都有各自的优缺点，需要根据不同的使用场合进行选择。
在选择时，需要结合实际的工业涉及领域和项目特点进行合理的判断和选择，才能够达到更好的检测效果和准确性。
同时，在使用过程中，还应加强对物位计的日常维护和保养，减少意外折损和不必要的损耗，以保证生产故障率的降低和效率的提高。
超声波物位计工作原理.doc
超声波物位计工作原理
超声波物位计是应用回声测距法原理制成的一种物位仪表。
如图1所示，距离h和声音传播的时间t的关系为
=（1-1）
/2
h ct
式中c—声速（常数），m/s；
t—正反行程的传播时间，s。
由上式可知，声波从发射至接收到反射回波的时间间隔t与高度h成正比，只要测出时间t，就可以得到距离h。
从而物料高度l即可求得
=-（1-2）
l H h
图1 超声波物位计原理结构图
超声波物位计检测元件不耐高温，同时声速还受介质的温度和压力的影响，因此在测量过程中必须保持介质的温度恒定，否则仪表应具有温度补偿装置。
图2为超声波物位计的外观图。
图2 超声波物位计外观图下面是超声波物位计工作原理的动画演示。
超声波物位计原理动画演示。
物位检测仪工作原理
物位检测仪工作原理
物位检测仪是利用超声波在固体和液体中的传播速度不同的特性，对不同物位的超声波信号进行测量和传输，从而实现对各种不同物位的连续监测。
超声波在固体和液体中传播速度不同，即超声波在固体和液体中的传播速度不同，根据这一特性可以通过测量超声波在固体和液体中的传播速度来测量物位。
声波在固体和液体中传播的速度不同，主要是因为固体和液体中质子波速不一样。
声波波速与其声速成正比，声波在固体和液体中传播时，声波波速与介质的密度、粘度、温度、压力等因素有关。
通过测量声波波速可以得到被测物体的体积，通过体积就可以知道被测物体的物位。
超声波物位检测仪由三部分组成：传感器、控制器和仪表。
传感器是超声波物位检测仪的核心部分。
传感器由高频振荡电路产生低频振荡信号，通过功率放大电路放大后送到输出电路。
输出电路将输出信号进行放大、滤波处理后，以4-20mA或0-10V形式输出。
传感器内部带有一个放大电路，它能将超声波在被测物体中传播时产生的能量转化为电信号。
—— 1 —1 —。
超声波液位计与雷达液位计的优缺点
超声波液位计与雷达液位计的优缺点超声波液位计与雷达液位计的优缺点超声波用的是声波，雷达用的是电磁波，这才是更大的区别。
而且超声波的穿透能力和方向性都比电磁波强的多，这就是超声波探测现在比较流行的原因。
主要应用场合的区别：1.雷达测量范围要比超声波大很多。
2.雷达有喇叭式、杆式、缆式，相对超声波能够应用于更复杂的工况。
3.超声波精度不如雷达。
4.雷达相对价位较高。
5.用雷达的时候要考虑介质的介电常数。
6.超声波不能应用于真空、蒸汽含量过高或液面有泡沫等工况。
我们一般把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。
超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波测量物位就是利用了它的这一特征。
在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也称探头。
将超声波换能器置于被测液体上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面时被反射回来，又被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成液位信号进行显示并输出。
由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。
因此，当测出超声波由发射到遇到液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。
超声波有盲区，安装时须计算预留出传感器安装位置与测量液体之间的距离。
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。
雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：D=CT/2式中 D——雷达液位计到液面的距离C——光速T——电磁波运行时间雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。
超声波定位 原理
超声波定位原理
超声波定位是一种利用超声波来确定物体位置的技术。
它基于声波在空气或其他介质中传播的速度固定的原理。
超声波定位系统通常由发射器和接收器组成。
发射器发射超声波脉冲，脉冲辐射到周围的环境中并与障碍物相互作用。
随后，接收器接收到反射回来的超声波信号。
接收器接收到信号后，可以根据超声波的传播时间来计算物体与定位系统之间的距离。
根据超声波在空气中传播的速度和来回时间，可以简单地使用速度乘以时间的一半来计算距离。
另外，在多个接收器同时接收到反射回来的信号后，可以通过测量信号的到达时间差来确定物体的方向。
这是利用超声波在传播过程中的速度不变性来实现的。
超声波定位系统在许多领域都有广泛应用。
例如，在无人驾驶汽车中，超声波定位可用于检测周围的障碍物。
在医学成像中，超声波定位可用于确定人体内部器官的位置。
此外，还可以应用于测距仪、声纳系统等各种应用中。
总的来说，超声波定位利用超声波的传播时间和速度来确定物体的位置。
它具有精度高、反应时间快等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
超声波液位计的原理及故障处理
超声波液位计的原理及故障处理超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。
在测量中超声波脉冲由传感器(换能器)发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号；并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。
由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。
超声波液位计由三部分组成:超声波换能器、处理单元、输出单元。
工作原理超声波物位计工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号；声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比。
声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示:S=C×T/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。
这个区域称为测量盲区。
盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
探头部分发射出超声波，然后被液面反射，探头部分再接收，探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例:距离[m]=时间×声速/2[m]声速的温度补偿公式:环境声速=331.5+0.6×温度故障问题出现故障指示灯常亮的情况主要有以下两种,解决方案如下供参考:在超声波持续零液位时,顶部灯亮,输出电流为22mA。
而且隔一段时间后恢复液位时,故障不能自动解除,需关电重启后正常,给客户带来不必要的麻烦甚至损失。
出现这种故障是安装附件的选择问题。
它的另外一个与众不同的特点是,超声波的发射除了平面头外,在螺纹这里也是有发射的。
如果持续的零位,再加上安装件选用金属支架。
超声波液位计就会识别到支架部分的信号强度大于平面头接收的信号强度。
而金属支架部分与发射波之间处于盲区距离。
所以超声波处于保护状态,故障灯常亮,输出22mA。
解决的办法就是选用非金属支架。
因为选用非金属支架后,螺纹处的发射波能穿透出去,而零点液位的回波信号会大于螺纹处的回波信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超声波液位计/物位计的测量原理、特点
1 测量原理
原理
超声波物位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。
超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。
此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。
这个区域称为测量盲区。
盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
特点
由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，超声波物位计可以应用于各种复杂工况。
换能器内置温度传感器，可实现测量值的温度补偿。
超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术，使其发射功率能更有效地辐射出去，提高信号强度，从而实现准确测量。
超声波液位计/物位计安装要求。
安装要求：
换能器发射超声波脉冲时，都有一定的发射开角。
从换能器下缘到被测介质表面之间，由发射的超声波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。
另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。
超声波测距原理
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。
由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。
测距的公式表示为：L=C×T
式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T 为发射到接收时间数值的一半)。
超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。
由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。
在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。
通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。
超声波测距误差分析
根据超声波测距公式L=C×T，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。
时间误差
当要求测距误差小于1mm时，假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)，忽略声速的传播误差。
测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。
在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。
使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度，因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。
超声波传播速度误差
超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。
已知超声波速度与温度的关系如下：
式中：r —气体定压热容与定容热容的比值，对空气为1.40，
R —气体普适常量，8.314kg·mol-1·K-1，
M—气体分子量，空气为28.8×10-3kg·mol-1，
T —绝对温度，273K+T℃。
近似公式为：C=C0+0.607×T℃
式中：C0为零度时的声波速度332m/s；
T为实际温度(℃)。
对于超声波测距精度要求达到1mm时，就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。
例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。
若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5mm。