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详细解说超声波液位计的测量理念

来源:六盒宝典免费资料大全作者:正版免费综合资料大全发表时间:2019-08-19 09:31:54

      什么是超声波液位计?它是如何使用的?通过阅读本篇博客,您可以简单的了解超声波液位计的测量理念。
      超声波液位计使用反射声波测量从发射器(位于某个高点)到位于更远处的处理材料表面的距离。这些波的频率超出了人类听觉的范围,这就是它们被称为超声波的原因。声脉冲的飞行时间表示该距离,并且由发射器电子设备解释为过程水平。这些发射器可以输出对应于容器的充满度(填充物)或者容器顶部剩余的空间量(缺量)的信号。
      Ullage是这种水平仪器的“自然”测量模式,因为声波的飞行时间是液体表面和容器顶部之间存在多少空白空间的直接函数。不过,油箱总高度始终是填料和空箱的总和。如果超声波液位计使用容器的总高度进行编程,则可以通过简单的减法计算出的内容:
 

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      如果超声波遇到材料密度的突然变化,那么一些波浪的能量将以相反方向的另一波的形式反射。换句话说,声波在达到密度不连续时会“回声”20。这是所有超声波测距装置的基础。因此,为了使超声波液位计可靠地起作用,液体和气体之间的界面处的密度差必须很大。液体和气体的不同界面几乎总是表现出密度的巨大差异,因此使用超声波相对容易检测。由于泡沫比液体密度。壬厦娴钠迕芏却,因此在顶部漂浮有重的泡沫层的液体更加困难。
      在泡沫和气体的界面处将产生弱回波,并且在液体和泡沫的界面处产生另一个回波,其中泡沫用于散射并消散大部分第二回波的能量。仪器本身由一个包含所有电源,计算和信号处理电路的电子模块组成; 加上超声波换能器发送和接收声波。该换能器本质上通常是压电的,相当于非常高频的音频扬声器。
      每个组件的ISA标准名称分别是电子模块的“LT”(电平发送器)和换能器的“LE”(电平元件)。即使我们将负责发送和接收声波的设备称为换能器(在科学意义上),其作为过程仪器的功能是作为液位测量系统的主要传感元件,因此它更多适当地指定“级别元素”(LE)。
      如果超声波换能器足够坚固,并且处理容器充分没有积聚在容器底部的污泥和其他隔音材料,则换能器可以安装在容器的底部,通过液体从液体表面反射声波。本身而不是通过蒸汽空间。如前所述,材料密度的任何显着差异足以反映声波。在这种情况下,入射声波首先传播的材料应该无关紧要:这种布置使得填料成为自然测量,并且使得缺量成为衍生测量(通过从总容器高度减去来计算)。
      Ullage =总高度 - Fillage
      如前所述,超声波液位计的校准取决于通过换能器和接口之间的介质的声速。对于顶部安装的传感器,这是通过液体上的空气(或蒸汽)的声速,因为这是测量入射和反射波传播时间的介质。对于底部安装的传感器,这是通过液体的声速。在任何一种情况下,为了确保良好的准确性,必须确保通过“定时”行进路径的声速保持合理的恒定(或者通过使用温度或压力测量来补偿通过该介质的声速的变化补偿算法)。
 

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