一體式超聲波液位計(jì)/超聲波物位計(jì)的發(fā)展歷程

2009年09月21日 16:40:41人氣：967來源：上海席肯電子科技有限公司

一體式超聲波液位計(jì)/超聲波物位計(jì)的發(fā)展歷程

　20世紀(jì)60年代，超聲波液（物）位計(jì)被用于物位測(cè)量，zui初只能測(cè)量3-4米的短量程液位，隨后發(fā)展到固體料位。今天，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，超聲波液位計(jì)/超聲波料位計(jì)測(cè)量儀器可以測(cè)量幾厘米到幾十米的物位范圍，在諸多惡劣的條件下表現(xiàn)出非凡的能力。

　　超聲波液位計(jì)測(cè)量的內(nèi)在原理非常簡單的。超聲波探頭位于容器的頂部，發(fā)射脈沖波達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面，同時(shí)接受由被測(cè)物表面反射回來的回波，由發(fā)射波和回波的時(shí)間差——也就是聲波在空間中的往返穿行時(shí)間來計(jì)算出探頭距離被測(cè)介質(zhì)表面的距離。

超聲波液位計(jì)/超聲波料位計(jì)中的聲波與聲速的關(guān)系及對(duì)其產(chǎn)生的影響

一般意義的“聲波”是指可以被我們的聽覺器官所感受到的頻率，“超聲波”是指超過我們聽覺極限的，高于18kHZ的頻率。實(shí)際“超聲波”在工業(yè)應(yīng)用中的頻率是5kHZ~~5MHZ，在物位測(cè)量技術(shù)方面為5kHZ~~40kHZ。聲波產(chǎn)生于振動(dòng)物體并由空氣分子的正常不規(guī)則運(yùn)動(dòng)傳播，聲波的傳播需要媒介，zui常見媒介是空氣，但水、金屬、木質(zhì)和橡膠等等多種物質(zhì)都可作為聲波的傳播媒介。

超聲波探頭到介質(zhì)表面距離的計(jì)算是根據(jù)超聲波的傳播時(shí)間，即聲波從探頭發(fā)出到介質(zhì)表面，再從介質(zhì)表面返回探頭所需時(shí)間，計(jì)算公式如下：

D= tf·c/2

D=探頭到介質(zhì)表面距離

Tf=聲波的傳播時(shí)間

C=聲波的傳播速率

由此可知，除了聲波的傳播時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確性，聲波的傳播速度起著決定性的因素。

下表列出了聲波在不同氣體介質(zhì)中，不同溫度下的速率。

氣體介質(zhì)	0℃	20℃	50℃	75℃
空氣（N2，O2，Ar）	331	343	360	374
氨（NH3）	416	430	453	470
二氧化碳（CO2）	259	268	281	292
乙烯（C2H4）	324	336	353	366
氦（He）	970	1005	1055	1096
甲烷（CH4）	430	445	467	484
氮（N2）	336	349	366	380
氧（O2）	315	326	342	355
甲苯（C7H8）	179185	185	194	202

聲速的變化取決于傳播媒介的不同，在實(shí)際應(yīng)用中，多種因素影響著傳播媒介及聲速。今天，為了獲得更加的測(cè)量結(jié)果，超聲波物位儀表可以由程序設(shè)定不同媒介的聲速。

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