超声波液位计原理(lǐ)及安装要求有(yǒu)哪些?

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、波長(cháng)短、绕射现象小(xiǎo),另外方向性好,能(néng)够成為(wèi)射線(xiàn)而定向传播。超声波在液體(tǐ)、固體(tǐ)中衰减很(hěn)小(xiǎo),因而穿透能(néng)力强,尤其是在对光不透明的固體(tǐ)中,超声波可(kě)穿透几十米的長(cháng)度,碰到杂质或界面就会有(yǒu)显著的反射,超声波液位计就是利用(yòng)它的这一原理(lǐ)而工作的。


在超声波检测技术中,不管那种超声波仪器,都必须把電(diàn)能(néng)转换超声波发射出去,再接收回来变换成電(diàn)信号,完成这项功能(néng)的装置就叫超声波换能(néng)器,也被称作為(wèi)探头。将超声波换能(néng)器置于被测液體(tǐ)或物(wù)位上方,向下发射超声波,超声波穿过空气介质,在遇到水面或物(wù)體(tǐ)介面时被反射回来,然后被换能(néng)器所接收并转换為(wèi)電(diàn)信号,電(diàn)子检测部分(fēn)检测到这一信号后将其变成物(wù)位信号进行显示并输出标准信号,供其它仪表或控制装置使用(yòng).由超声波在介质中传播原理(lǐ)可(kě)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,当测量出超声波由发射到遇到物(wù)面或液面反射被接收所需要的时间,则可(kě)换算出超声波通过的路程,从而间接地测量出物(wù)位或者液位数据。超声波液位计的工作原理(lǐ)是由换能(néng)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(fēn)反射回波被同一换能(néng)器接收,转换成電(diàn)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(néng)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(kě)以用(yòng)公式表示:

S=CxT/2。

由于发射的超声波脉冲有(yǒu)一定的宽度,使得距离换能(néng)器较近的小(xiǎo)段區(qū)域内的反射波与发射波重迭,无法识别,不能(néng)测量其距离值。这个區(qū)域称為(wèi)测量盲區(qū)。盲區(qū)的大小(xiǎo)与超声波物(wù)位计的型号有(yǒu)关。

超声波液位计安装要求:

换能(néng)器发射超声波脉冲时,都有(yǒu)一定的发射开角。从换能(néng)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區(qū)域内,不得有(yǒu)障碍物(wù),因此安装时应尽可(kě)能(néng)避开罐内举措措施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。 另外须留意超声波波束不得与加料料流相交。

安装仪表时还要留意:料位不得进入丈量盲區(qū);仪表距罐壁必需保持一定的间隔;仪表的安装尽可(kě)能(néng)使换能(néng)器的发射方向与液面垂直。