超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測(cè)量中脈沖超聲波由傳感器發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測(cè)物體的距離。
由于采用非接觸的測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。
超聲波液位計(jì)在設(shè)計(jì)時(shí)采取以下措施:
①自動(dòng)控制發(fā)射波的強(qiáng)弱以減小檢測(cè)盲區(qū)。具體做法是通過測(cè)試性的發(fā)射和距離的檢測(cè),使得發(fā)射波的弱強(qiáng)隨檢測(cè)距離的變化而變化。
②在軟件設(shè)計(jì)中實(shí)施一些特殊的處理方法,郡在記錄回波的時(shí)刻中,每次測(cè)量連續(xù)記錄四次回波時(shí)刻,在計(jì)算回波時(shí)間時(shí),以后兩次的時(shí)刻差作為超聲波的傳播時(shí)間。這樣處理就避免了發(fā)射脈沖寬度對(duì)測(cè)量的影響,從而使測(cè)量更加準(zhǔn)確,并且還可使盲區(qū)小減到0.05m。
另外,為了防止干擾波及發(fā)射波寬度和多次回波的重疊對(duì)測(cè)量的影響,本設(shè)計(jì)在接收回波的電路中,增加了一個(gè)電平可變的門限,該電平由脈寬調(diào)制端通過必要的接口電路形成的D/A轉(zhuǎn)換器的輸出提供。門限電平的高低應(yīng)盡量使產(chǎn)生回波的中斷時(shí)刻發(fā)生在靠近回波波形的中心位置,以減小波形寬度對(duì)測(cè)量時(shí)間的影響。
超聲波液位計(jì)安裝要求
安裝超聲波液位計(jì)時(shí)必須考慮超聲波液位計(jì)的盲區(qū)問題。當(dāng)液位進(jìn)入盲區(qū)后,超聲波變送器就無法測(cè)量液位了,所以在確定超聲波液位計(jì)的量程時(shí),必須留出50公分的余量,安裝時(shí),變送器探頭必須高出zui高液位50公分左右。這樣才能保證對(duì)液位的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)及保證超聲波液位計(jì)的安全。
在實(shí)際使用中,因?yàn)榘囱b時(shí)考慮不周,液位計(jì)被水淹沒,致使液位計(jì)*損壞。
超聲波液位計(jì)的工作原理是通過一個(gè)可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號(hào))的裝置發(fā)射能量波,能量波遇到障礙物反射,由一個(gè)接收裝置接收反射信號(hào)。
根據(jù)測(cè)量能量波運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間差來確定液(物)位變化情況。由電子裝置對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行處理,zui終轉(zhuǎn)化成與液位相關(guān)的電信號(hào)。
一次探頭向被測(cè)介質(zhì)表面發(fā)射超聲波脈沖信號(hào),超聲波在傳輸過程中遇到被測(cè)介質(zhì)(障礙物)后反射,反射回來的超聲波信號(hào)通過電子模塊檢測(cè)。
通過軟件加以處理,分析發(fā)射超聲波和回波的時(shí)間差,結(jié)合超聲波的傳播速度,可以計(jì)算出超聲波傳播的路程,進(jìn)而可以反映出液位的情況。