超聲波液位計測量液位時與介質不接觸，無可動部件，傳播速度比較穩(wěn)定，對光線、介質黏度、濕度、介電常數、電導率和熱導率等不敏感，因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。本篇相遠液位計將具體為您介紹該類儀表【相遠液位計：400-101-2883】

    超聲波在氣體、液體和固體中傳播，具有一定的傳播速度。超聲波在介質中傳播時會被吸收而衰減，在氣體中傳播的衰減最大，在固體中傳播的衰減最小。超聲波在穿過兩種不同介質的分界面時會產生反射和折射，對于聲阻抗差別較大的界面，幾乎為全反射。從發(fā)射超聲波至接收發(fā)射回來的信號的時間間隔與分界面位置有關，超聲波式液位儀表正是利用超聲波的這一特點進行物位測量的。

    超聲波發(fā)射器和接受器既可以安裝在容器底部，也可以安裝在容器的頂部，發(fā)射的超聲波在相界面被發(fā)射，并由接收器接收，測出超聲波從發(fā)射導接收的時間間隔，就可以測量物位的高低。

    超聲波式物位儀表按照傳聲介質不同，可分為固介式、氣介式和液介式 3 種，按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式。相互組合可以得到 6 種超聲波物位儀表。在實際測量中，有時液面會有氣泡、懸浮物、波浪或液體出現沸騰，引起反射混亂，產生測量誤差，因此在復雜情況下宜采用固介式液位計。如圖 為單探頭超聲波液位計，它使用一個換能器，由控制電路控制，分時交替作發(fā)射器與接收器。

    要想通過測量超聲波傳播時間來確定物位，聲速 c 必須恒定。實際上聲速隨介質及其溫度變化而變化，為了準確地測量物位，對于一定的介質，必須對聲速進行校正。對于液介式的聲速校正的方法有校正具校正聲速法、固定標記校正聲速法和溫度校正聲速法。對于氣介式的聲速校正一般采用溫度校正法，即采用溫度傳感器測量出倉或罐的溫度，根據聲速與溫度之間的關系計算出當時的聲速，再根據上式求出料位。

    空氣中聲速 c 與溫度 T 之間的關系為

    c =331.3 +  0.6 T(m / s)

    下圖為基于單片機 8031 的超聲波液位計的原理框圖，該物位計以 8031 單片機為核心，進行超聲波的發(fā)射、接收控制和數據處理，具有聲速補償功能及自動增益控制功能。8031 單片機根據量程確定發(fā)射周期，輸出脈沖信號，此信號使發(fā)射電路發(fā)出一串高頻(10kHz～40kHz)電脈沖，經功率放大后，加到探頭上，探頭發(fā)出的超聲波到達料面后，經發(fā)射又回到探頭，探頭將接收到的超聲波能轉換成電信號，放大后，送 8031 的中斷口。8031對超聲波從發(fā)射到接收所需的時間計時，同時測量現場環(huán)境溫度，按公式計算出探頭到料面的高度 H，將料倉的高度減去 H 就可以得到料位的高度。

    超聲波液位計測量液位時與介質不接觸，無可動部件，傳播速度比較穩(wěn)定，對光線、介質黏度、濕度、介電常數、電導率和熱導率等不敏感，因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波物位計既可以連續(xù)測量和定點測量物位，也可以方便地提供遙測或遙控信號，還能夠測量高速運動或有傾斜晃動的液體液位，如置于汽車、飛機、輪船中的液位。但其結構復雜，價格昂貴，測量時對溫度比較敏感，溫度的變化會引起聲速的變化，因此為了保證超聲波物位計的測量精度，應進行溫度補償。

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