超聲波液位計(jì)的測量原理及適用范圍

超聲波液位計(jì)的測量原理及適用范圍

物位，是指液體與氣體、液體與液體、固態(tài)物質(zhì)與氣體之間的界面相對于容器底部或某一基準(zhǔn)面的高度。物位測量在生產(chǎn)生活中隨處可見，它既可以反映物料的高低位平衡狀態(tài)，也是保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。目前，可以進(jìn)行物位測量的儀表有很多種，超聲波液位計(jì)就是其中一種，其英文名稱為Ultrasonic Level Transmitter，是一種由單片機(jī)控制的物位測量儀表。由于超聲波液位計(jì)采用非接觸式測量，對被測介質(zhì)并無太大限制，因此其不僅可以對液體表面位置進(jìn)行測量，也可對固體位置進(jìn)行測量。本文將對超聲波液位計(jì)的測量原理及適用范圍進(jìn)行簡單講解。

一、超聲波液位計(jì)的測量原理

超聲波液位計(jì)是利用聲波碰到液面（或料面）產(chǎn)生反射波的原理，測出發(fā)射波和反射波的時(shí)間差，從而計(jì)算出物位的高度，多用于連續(xù)性測量。聲音在介質(zhì)中的速度為c，回波與發(fā)射脈沖的時(shí)間差為t，然后根據(jù)公式D=c×t/2，再計(jì)算傳感器與物面之間的距離D。超聲波液位計(jì)的測量原理請結(jié)合下圖理解，計(jì)算公式為：L=E－D，其中E為空罐距離，F為量程（滿罐距離），L為物位，BD為測量盲區(qū)，D為傳感器外殼平面到液面（或料面）之間的距離。

二、超聲波液位計(jì)適用范圍

超聲波液位計(jì)一般適用于有規(guī)則性的液體與固體。若是測量腐蝕性介質(zhì)，則需要選用防腐蝕探頭；若是測量易燃易爆的介質(zhì)，則需要選用具有防爆性能的超聲波液位計(jì)。超聲波液位計(jì)一般不適用于溫度變化跨度較大、液面不平整波動較大的介質(zhì)；由于超聲波傳播需要介質(zhì)，所以在真空環(huán)境中也不可使用超聲波液位計(jì)；此外，蒸汽和粉塵均會對超聲波液位計(jì)的聲波傳導(dǎo)產(chǎn)生一定阻礙，影響測量效果，故在蒸汽和粉塵較多的場合，超聲波液位計(jì)也無法使用。