利用超聲波物位傳感器測量物位有許多優越性。超聲波物位傳感器可用于危險場所非接觸檢測物位,可以測量所有液體和固體的物位,它不僅可以定點和連續測量,而且能夠很方便地提供遙控所需要的信號。測量精度高和換能器壽命長。傳感器與物料不直接接觸,安裝維護方便,價格便宜。超聲波不受光線、料度的影響,其傳播速度并不直接與媒質的介電常數、電導率、熱導率有關,因而超聲傳感器廣泛應用于測量腐蝕性和侵蝕性物粒及性質易變的物位。 超聲波物位傳感器測量物位也有其缺點。超聲波物位傳感器不能測量有汽泡和有懸浮物的液位;當被測量液面有很大波浪時,在測量上會引起聲波反射混亂,產生測量誤差。單探頭式不能檢測小于盲區的距離,雙探頭式雖然理論上無盲區,但由于電路耦合和探頭側向超聲輻射對接收器的作用,使接收電路有微弱輸出。 超聲波物位傳感器的檢測范圍為10-2m~104m,精度為0.1 %。
大規模集成電路與模塊化設計相結合,減少分立元件,提高了設備的可靠性; 過壓及防雷保護設計,提高了設備的抗干擾能力; 外殼采用特殊防腐材料處理,防腐性能強、堅固的外表封裝; 小盲區大量程; 環境溫度測量補償; 液位、距離互換功能; 可適應多種工作環境; 具有5°、10°、12°的窄聲波投射角,能確保精確的測量;
超聲波物位傳感器是利用超聲波在氣體、液體和固體介質中傳播的回聲測距原理檢測物位,故超聲波物位傳感器有氣介式、液介式和固介式三類。單探頭形式,即探頭(換能器)既發射又接收超聲波;雙探頭形式,發射和接收超聲波各由一個探頭承擔。
1、當超聲波傳播介質密度發生變化,聲速也將發生變化,嚴重影響測量精度;2、超聲波物位計對溫度壓力比較敏感,所以一般需要在常溫常壓下測量。3、有些物質對超聲波有強烈吸收作用,選用測量方法和測量儀器時要充...
要看你具體做什么用,測量什么介質,測量的溫度和壓力如何。1.超聲波物位計一般用于常溫,常壓,簡單工作環境。其他要求:如果是液體,不能有強揮發性。如果是固體:不能是粉末狀固體。可以測量顆粒狀,塊狀固體。...
通常來說,超聲波物位計可用于測量液體或者固體料位,但由于大多數測量工況都屬于液體測量,因此超聲波物位計也被稱作超聲波液位計。超聲波物位計在工業測量領域的應用極為廣闊,因其具有精度高、適用范圍廣、易安裝...
超聲波物位傳感器測量精度高,運行穩定,而且具有溫度補償功能。可廣泛用于制造、電力、冶金測得建材、化工、糧食、汽車、倉儲、船舶、紡織、交通、勘探、液位、物位監測、明溝流量檢測、機器人技術食品加工等行業,既可測量液體物料,也可測量固體物料行業的物液位測量,
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在實際生產中,原煤倉中煤位的測定有著重要意義。因此設計礦用超聲波物位傳感器,實現原煤倉中煤位測量的功能。本設計利用了超聲波測距的原理,設計了以單片機AT89C52為控制核心的礦用超聲波物位傳感器,實現了原煤倉煤位測量的目的。硬件電路設計以單片機為控制器,由超聲波發射電路、超聲波檢波接收電路、顯示電路三部分構成。通過軟硬件調試,完成了設計預定的目標。經過實驗測試,本設計軟硬件設計合理、抗干擾能力較強、實時性良好,經過系統擴展,在原煤倉煤位的測量方面具有實際意義。
傳感器發出的超聲波碰到被測介質被反射,反射回波的質量反映了物位計應用效果。回波質量定義為最小回波幅度(在最惡劣條件下回波幅度)比最大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射回波等的幅度)。回波質量數值越大,物位計應用效果越好。
超聲波物位計工作頻率及測量性能:傳感器高頻(40-70KHz)工作時,傳感器的尺寸小,盲區小,方向性好,精度高,但其聲波衰減快,傳播介質(空氣)波動時穿透性差,測距較小。傳感器低頻(10-20KHz)工作時,傳感器尺寸大,盲區大,方向性不好,精度低,其優勢是聲波衰減慢,傳播介質(空氣)波動時穿透性較好,測距稍遠。
超聲波的回波強度主要受以下兩個因素影響:
1.傳播介質越穩定越有利于傳播。
超聲波是機械波。機械波在傳播過程中會受到傳播介質穩定程度的影響。例如:有一池塘水,當風平浪靜時, 往池塘中扔一石子就可看到水波紋,當大風使池塘水起波浪時,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,降低回波質量,影響測量效果。當粉塵,氣浪等現象嚴重時,建議用低頻超聲波物位計來測量。
2.被測介質表面越平整,聲阻抗越大(越硬)越有利于反射回波。
在固體測量時,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,當反射面的線度可與波長相比時或更大時,才能發生反射。顯然,工作頻率越高,其波長越小,對于較小的物料,更易于發生漫反射。例如,頻率為10KHz的機械波在空氣中的波長是34mm,大多數情況下,物料的線度都不會有這么大。此外,低頻工作時,發射波的開角大,回波就會很寬。這時測得的數據也就不準了,有時會差幾百毫米甚至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。
綜上述,考慮現場工況時,應特別注意兩個方面:換能器到被測介質間的空氣狀態和被測介質的表面狀態。
超聲波物位計的選擇:
1.換能器
生產商給出的最大量程一般是在實驗室條件下才能達到。實際應用時,選擇量程時,要留有余量。應確保測量距離為儀表最大量程的0.3-0.5倍。最好有應用案例。
2.控制表
應選擇有回波顯示功能的控制表。由于物位測量工況的不確定性,物位計的工作性能僅用數字表示是不夠的。回波顯示是將換能器到被測介質之間全過程的回波顯示出來。盲區附近的波形狀況,真實回波、虛假回波以及雜散噪聲的幅度、寬度以及信噪比等有關測量性能的因素通過回波曲線的形式全面反映出來,使用戶做到一目了然,心中有數。
一臺好的超聲波物位計應具備的性能:頻率高、發射波開角小(方向性好),換能器諧振好(盲區小),換能器要起振快,剎車快,諧振頻率準。全量程回波處理動態范圍大(100-120dB),回波圖形顯示。在多虛假回波的工況下,回波波形不斷變化時,物位計應能準確地捕獲真實回波。因此,物位計的回波 處理軟件應具有良好的算法(是一種物位測量應用經驗積累的總和)。
超聲波物位計目前市場價值:由于雷達技術的普及和發展以及雷達的技術特點,在物位測量中,超聲波物位計有被雷達物位計取代的趨勢。綜合性價比分析,在液位測量方面,超聲波物位計還有市場。
超聲波物位變送器利用換能器中的壓電晶體發射超聲波,并接收從物位表面反射回來的回波,通過測量超聲波發射及接收的時間間隔,計算超聲波的傳輸距離,從而完成物位的準確測量。
超聲波物位變送器為非接觸測量儀表,有很強的抗干擾能力,安裝、維護、使用非常方便,更適合于環境復雜的工業現場。它采用小功率、小盲區收發型專用超聲波傳感器,測量精度高,運行穩定,而且具有溫度補償功能。
超聲波物位計簡介
超聲波物位計是集超聲、電子、軟件于一身的高科技產品,國內自主研制的儀表,是各類工業現場測量液位、料位的首選儀器。該超聲波物位計的各項指標均已達到了國際同類產品的先進水平,可全面替代進口的超聲波物位計。