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超声波液位计测距原理

日期:2025-05-15 14:20
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摘要:超声波液位计测距原理

超声波液位计测距原理

        超声波测距的原理是利用已知的超声波在空气中的传播速度,测量声波发射后被障碍物反射的时间,根据发射和接收的时间差计算发射时间。从点到障碍物的实际距离。可见,超声波测距的原理与雷达是一样的。
        测距公式表示为:L=C×T
        其中 L 是测量距离的长度; C为超声波在空气中的传播速度; T 是测量距离传播的时间差(T 是从发射到接收的时间值的一半)。
        超声波测距主要用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等测距,目前的测距范围虽然可以达到100米,但测量精度往往只有厘米量级。
        由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、不直接接触被测物等优点,是一种理想的液高测量方法。在精 确的液位测量中,需要达到毫米级的测量精度,而目前国内的超声波测距ASIC只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差的原因,将测量时间差提高到微秒级,并使用LM92温度传感器补偿声波传播速度,我们设计的高精度超声波测距仪可以达到毫米级的测量精度.
        超声波液位计的测量原理
        超声波物位计的工作原理是换能器(探头)发出的高频超声波脉冲遇到被测介质表面反射回来,反射回波的一部分被同一个换能器接收并转换。成电信号。超声波脉冲以声波的速度传播,从发射到接收超声波脉冲的时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。距离值S与声速C与传输时间T的关系可以用公式表示:S=CxT/2。
        由于发射的超声波脉冲具有一定的宽度,靠近换能器的小范围内的反射波与发射波重叠,无法识别,也无法测量其距离值。该区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关.
        由于先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术,超声波液位计可适用于各种复杂的工况。传感器内置温度传感器,可对测量值进行温度补偿。
        超声波换能器采用声匹配技术,可以更有效地辐射发射功率,提高信号强度,从而实现精 确测量。
        超声波液位计安装要求:
        换能器发射超声波脉冲时,有一定的发射张角。从换能器下缘到被测介质表面,发射的超声波束辐射的区域内不应有障碍物。因此,安装时应尽量避开罐内设施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。另外,必须注意超声波束不与进料流相交。
        安装仪器时注意:高料位不要进入测量盲区;仪器必须与罐壁保持一定距离;仪器的安装应使换能器的发射方向尽可能垂直于液面。