超聲波液位計(jì)是根據(jù)超聲波的發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)的,超聲波在空氣中傳輸?shù)乃俣仁且欢ǖ?,超聲波發(fā)射出去,然后接收液面或物面反射回來的波,從發(fā)射開始計(jì)時(shí),到接收到回波結(jié)束,超聲波在空氣中傳輸?shù)臅r(shí)間就定了。因?yàn)槭且粋€(gè)來回,那實(shí)際距離就是距離的一半,池子的深度或罐體的高度是一定的,那實(shí)際液位就是池子的深度減去超聲波液位計(jì)測量的距離,就是液位或物位的高度了。由此,就實(shí)現(xiàn)了超聲波測量液位或者物位了。
隨著超聲波液位計(jì)在現(xiàn)代工業(yè)上使用越來越普遍,運(yùn)用到超聲波液位計(jì)的場合也越來越多,但是有兩種情況是不太適合使用超聲波液位傳感器,其中包括:
1、在攪拌情況下,超聲波液位計(jì)測量液位會產(chǎn)生誤信號回波,因?yàn)橐何辉跀嚢柽^程中,液位會不停變化,從而使探頭讀取的數(shù)據(jù)相差較大,導(dǎo)致測量結(jié)果不符合客戶要求。
2、超聲波液位計(jì)用來測量較高濃度的酸性液體和堿性液體,會產(chǎn)生超聲波液位計(jì)讀不到回波信號的問題,其實(shí)超聲波液位并沒有什么問題,而是濃度較高的酸性液體和堿性液體會產(chǎn)生氣體濃霧吸收了超聲波,所以在現(xiàn)場讀不到回波,導(dǎo)致超聲波液位計(jì)檢測失靈。
超聲波的回波強(qiáng)度主要受以下兩個(gè)因素影響,分別是:傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播以及被測介質(zhì)表面越平整,聲阻抗越大(越硬)越有利于反射回波,其中:
1、傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播:超聲波是機(jī)械波。機(jī)械波在傳播過程中會受到傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響。例如:有一池塘水,當(dāng)風(fēng)平浪靜時(shí),往池塘中扔一石子就可看到水波紋,當(dāng)大風(fēng)使池塘水起波浪時(shí),往池塘中扔很大的石頭都難看到水波紋。引起空氣波動因素很多,如:粉塵,氣浪,蒸汽,料流等都會引起空氣波動,降低回波質(zhì)量,影響測量效果。當(dāng)粉塵,氣浪等現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),建議用低頻超聲波物位計(jì)來測量。
2、被測介質(zhì)表面越平整,聲阻抗越大(越硬)越有利于反射回波。
在固體測量時(shí),被測表面都是不平的,有一定的安息角。在這種條件下的反射波是漫反射波。由于反射與波長有關(guān),當(dāng)反射面的線度可與波長相比時(shí)或更大時(shí),才能發(fā)生反射。顯然,工作頻率越高,其波長越小,對于較小的物料,更易于發(fā)生漫反射。例如,頻率為10KHz的機(jī)械波在空氣中的波長是34mm,大多數(shù)情況下,物料的線度都不會有這么大。此外,低頻工作時(shí),發(fā)射波的開角大,回波就會很寬。這時(shí)測得的數(shù)據(jù)也就不準(zhǔn)了,有時(shí)會差幾百毫米甚至1米或更多。因此,測量顆粒較小的固體料位,建議使用高頻超聲波物位計(jì)。