超聲波液位計(jì)傳感器發(fā)出的超聲波碰到被測介質(zhì)被反射,反射回波的質(zhì)量反映了物位計(jì)應(yīng)用效果。超神波回波質(zhì)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)。超聲波回波質(zhì)量數(shù)值越大,物位計(jì)應(yīng)用效果越好。
超聲液位計(jì)工作頻率及測量性能:傳感器高頻(40-70kHz)工作時(shí),傳感器的尺寸小,盲區(qū)小,方向性好,精度高,但其聲波衰減快,傳播介質(zhì)(空氣)波動(dòng)時(shí)穿透性差,測距較小。傳感器低頻(10-20kHz)工作時(shí),傳感器尺寸大,盲區(qū)大,方向性不好,精度低,其優(yōu)勢是聲波衰減慢,傳播介質(zhì)(空氣)波動(dòng)時(shí)穿透性較好,測距稍遠(yuǎn)。
超聲波回波強(qiáng)度影響因素
1、傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播
超聲波是機(jī)械波。機(jī)械波在傳播過程中會(huì)受到傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響。例如:有一池塘水,當(dāng)風(fēng)平浪靜時(shí), 往池塘中扔一石子就可看到水波紋,當(dāng)大風(fēng)使池塘水起波浪時(shí),往池塘中扔很大的石頭都難看到水波紋。引起空氣波動(dòng)因素很多,如:粉塵,氣浪,蒸汽,料流等都會(huì)引起空氣波動(dòng),降低回波質(zhì)量,影響測量效果。當(dāng)粉塵,氣浪等現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),建議用低頻超聲波液位計(jì)來測量。
2、被測介質(zhì)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(shí),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(guān),當(dāng)反射面的線度可與波長相比時(shí)或更大時(shí),才能發(fā)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(fā)生漫反射。例如,頻率為10KHz的機(jī)械波在空氣中的波長是34mm,大多數(shù)情況下,物料的線度都不會(huì)有這么大。此外,低頻工作時(shí),發(fā)射波的開角大,回波就會(huì)很寬。這時(shí)測得的數(shù)據(jù)也就不準(zhǔn)了,有時(shí)會(huì)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,建議使用雷達(dá)物位計(jì)。
綜上述,考慮現(xiàn)場工況時(shí),應(yīng)特別注意兩個(gè)方面:換能器到被測介質(zhì)間的空氣狀態(tài)和被測介質(zhì)的表面狀態(tài)。
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