超聲波檢測是一種波，即機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播問題，其特點(diǎn)是頻率比小，波長長，有衍射現(xiàn)象，導(dǎo)向性好，可以變成射線，定向傳播。超聲波技術(shù)在液體和固體中衰減很小，所以穿透性很強(qiáng)。特別是在有折射的不透明固體中，超聲波可以穿透十幾米的長度，遇到雜質(zhì)或者界面變得被光線顯著照亮。超聲波液位計(jì)就是利用這個(gè)原理制作的。
在超聲波檢測技術(shù)中，無論是哪一種超聲波儀器，都需要將熱能轉(zhuǎn)換成超聲波信號，然后將它們連接起來并取回，將它們轉(zhuǎn)換成物理信號。完成這一功能的設(shè)備稱為換能器，也稱為探頭。換能器放置在待測液體或液位上方，超聲波檢測向下發(fā)射。超聲波技術(shù)在遇到水面或物體界面時(shí)，沿著固體介質(zhì)反射，然后被諧振器接收并轉(zhuǎn)換成光信號。電子檢測部分檢測到該信號后，將其轉(zhuǎn)化為電平信號，指示并輸出技術(shù)信號，供其他儀器或驅(qū)動裝置使用。根據(jù)聲波在介質(zhì)中的傳播原理，如果流體介質(zhì)、溫度、密度、濕度等條件一定，聲波就會在介質(zhì)中擴(kuò)散。因此，當(dāng)測量超聲波技術(shù)被發(fā)射到物體表面并被液位反射接收所花費(fèi)的時(shí)間時(shí)，可以計(jì)算超聲波技術(shù)穿過地面的距離，從而可以間接測量物體液位或液位數(shù)據(jù)。超聲波液位計(jì)的工作原理是振蕩器(探頭)發(fā)射的高頻超聲脈沖在遇到被測介質(zhì)表面時(shí)被反射回來，直接反射回來的回波被同一個(gè)諧振器接收，直接轉(zhuǎn)換光信號。超聲波探頭脈沖以振動速度傳播，超聲波探頭脈沖從發(fā)射到接收和發(fā)射所需的時(shí)間間隔與諧振器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。這個(gè)距離值s與聲速c和傳輸延遲t密切相關(guān)，可以用公式表示:
S=CxT/2.
由于發(fā)射的超聲探頭脈沖具有一定的寬度，*附近的一小段回波信號與發(fā)射波重疊，因此被正確識別，其距離值不被測量。這個(gè)區(qū)域被稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號有關(guān)。
超聲波液位計(jì)安裝位置:
振蕩器發(fā)出聲波時(shí)，有一定的發(fā)射張角。從超聲波換能器的下邊緣到被測介質(zhì)的表面，發(fā)射的超聲波束輻射的周圍區(qū)域不應(yīng)有障礙物，因此正確的安裝應(yīng)盡量避開罐內(nèi)的設(shè)施，如梯子、限位開關(guān)、加熱設(shè)備和支架。
此外，應(yīng)該注意的是，超聲波技術(shù)束不得與進(jìn)料流連接。
安裝儀器時(shí)要注意:料位不得進(jìn)入測量盲區(qū)；儀器與罐壁之間必須保持一定的間隔；儀器的安裝可以使振蕩器的發(fā)射方向垂直于液位。
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