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超聲波液位計(jì)工作原理及方案

時(shí)間:2013/11/18閱讀:753
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超聲波液位計(jì)是利用回聲測(cè)距原理進(jìn)行工作的。由于超聲波可以在不同介質(zhì)中傳播,所以超聲波液位計(jì)也分為:氣介式、液介式及固介式三類(lèi),zui常用的是氣介式和液介式?! ?duì)于液介式,電磁流量計(jì)的探測(cè)器安裝在液面底部,有時(shí)也可安裝在容器(底)外部。單探頭形式,探頭發(fā)出的超聲波脈沖經(jīng)過(guò)液體傳至液面,再經(jīng)液面反射回到原來(lái)的發(fā)射器,此時(shí)發(fā)射器又變成了接收器,接收了超聲波脈沖?! ?duì)于單探頭與雙探頭方案的選擇,主要應(yīng)從電磁流量計(jì)測(cè)量對(duì)象具體情況來(lái)考慮。一般多采用單探頭方案,因?yàn)閱翁筋^簡(jiǎn)單、安裝方便、維修工作量也較小。另外,它可直接測(cè)出距離,不必修正。  但是在一些特殊情況下,也不得不選擇雙探頭方案,例如探測(cè)距離較遠(yuǎn),為了保證一定靈敏度,必須加大發(fā)射功率,用大功率換能器,但這些大功率換能器作為接收探測(cè)器靈敏度都很低,甚至無(wú)法用于接收.在這種情況下,只好另用一個(gè)靈敏度高的接收探測(cè)器。  另外,對(duì)單探頭方案還有一個(gè)接收探測(cè)器的“盲區(qū)"問(wèn)題.在應(yīng)用同一個(gè)探頭作為發(fā)射器又作為接收器時(shí),在發(fā)射超聲波脈沖時(shí),要在插入式電磁流量計(jì)的探頭上加以較高的激勵(lì)電壓,這個(gè)電壓雖然持續(xù)時(shí)間較短,但在停止發(fā)射時(shí),在探頭上仍然存在一定時(shí)間的余振,如圖5一23所示,0-t,是發(fā)射超聲波脈沖的時(shí)間,ti -t2時(shí)間為余振時(shí)間.如果在余振時(shí)間將探測(cè)器轉(zhuǎn)向接收放大線路,則放大器的輸人端將還有一個(gè)足夠強(qiáng)的信號(hào),顯然在這段時(shí)間內(nèi),即或能收到回波信號(hào),也很難被分辨出來(lái),因此稱(chēng)這段時(shí)間為盲區(qū)時(shí)間.過(guò)了盲區(qū)時(shí)間后,接收器才能分辨出回波信號(hào).探測(cè)器的盲區(qū)時(shí)間與結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作電壓、頻率等因素有關(guān),可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。在知道了盲區(qū)時(shí)間以后,再求得聲速,就可以確定盲區(qū)距離。由于盲區(qū)距離的限制,采用單探頭方案時(shí)不能測(cè)量小于盲區(qū)距離的液位。采用雙探頭方案時(shí),實(shí)際上由于難于避免的電路藕合及非定向聲波對(duì)接收器的作用,在發(fā)射超聲脈沖時(shí),接收線路中也將產(chǎn)生微弱的輸出,也可以認(rèn)為是有一定的盲區(qū),但它要比單探頭小得多。http://

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