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超聲波物位計（超聲波液位計和超聲波料位計的統(tǒng)稱）是典型的非接觸式物位測量儀表的之一总寒，它不必要接觸工業(yè)介質(zhì)就滿足大多數(shù)密閉和敞開容器里的物位測量要求竞帽。超聲波物位計可以測量幾厘米到幾十米的物位范圍，能夠在諸多惡劣條件下表現(xiàn)出非凡的能力肖揣。 超聲波物位計測量的內(nèi)在原理是非常簡單的，超聲波探頭安裝在容器的頂部甘磨，發(fā)射脈沖波達到被測介質(zhì)表面悯舟，同時接收由被測物表面反射回來的回波，由發(fā)射波和回波的時間差溯香，也就是聲波在空間中的往返穿行時間來測出探頭距被測介質(zhì)表面的距離鲫构。本文著重分析一下影響超聲波物位計測量的幾個因素。
 1玫坛、聲波速度的影響 超聲波液位計在工業(yè)應(yīng)用中的頻率為5KHZ-5MHZ结笨，在物位測量技術(shù)方面為5HZ-40HZ，超聲波探頭到介質(zhì)表面距離的計算公式如下：
D=t1×C/2 其中D：探頭到介質(zhì)表面的距離湿镀；t1：聲波的傳播時間炕吸；C：波的傳播速率。由此可知勉痴，除了聲波的傳播時間的測量準確性赫模，聲波的傳播速度起著決定性的作用。聲速的變化取決于傳播媒介的不同蒸矛。在實際應(yīng)用中瀑罗，多種因素影響著傳播媒介及聲速胸嘴。為了獲得更加準確的測量結(jié)果，超聲波物位儀表可以由程序設(shè)定不同媒介的聲速斩祭。 2劣像、溫度的影響 溫度的變化影響著聲速的變化，在正常環(huán)境中溫度的變化帶給聲速的變化為0.17%℃摧玫。在實際測量中耳奕，多種自然因素會導(dǎo)致誤差。在實際應(yīng)用中诬像，探頭周圍環(huán)境吮铭、超聲波傳播媒介的溫度以及被測介質(zhì)的溫度不盡相同。測量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實際要求選擇與探頭結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器颅停。更為精確的測量系統(tǒng)谓晌，可以在距探頭的特定位置放置回波反射參照物，產(chǎn)生參考回波癞揉，以對溫度影響進行補償纸肉。這種方法的有效性取決于回波反射參照物的放置精準程度。 3喊熟、壓力的影響 壓力的變化造成的溫度變化之間的關(guān)系為：LnT1/T2=1.4LnP1/P2柏肪。雖然壓力的變化影響著探頭的工作狀態(tài)，但壓力的變化不直接產(chǎn)生聲速的變化芥牌。由于壓力和溫度之間的關(guān)系T=KP(K為常數(shù))烦味，所以壓力的變化影響著溫度的變化，進而影響聲速的變化壁拉。 4谬俄、聲波的發(fā)射與傳播 超聲波物位計探頭的內(nèi)部有一個或多個壓電陶瓷晶體，用于聲波信號的產(chǎn)生和接收弃理，當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號時產(chǎn)生微小機械振動發(fā)出聲波溃论。同理，回波使壓電陶瓷晶體產(chǎn)生微小機械振動發(fā)出電磁信號痘昌，實際是一個探頭扮演著發(fā)射與接收的雙重角色钥勋。 當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電脈沖激勵時，將產(chǎn)生一段時間的共鳴辆苔，最初的共鳴振幅很大算灸，隨著探頭震動能量的減弱，振幅將趨于零驻啤。在共鳴期間內(nèi)菲驴，共鳴覆蓋了回波，使得探頭不準確判定回波街佑，這段時間為幾毫秒谢翎，相對應(yīng)的距離范圍成為“盲區(qū)”。10mS相對盲區(qū)為1.7m沐旨。為了確保發(fā)射波與回波時間差的準確性森逮，回波信號必須有足夠的強度以產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化為電脈沖，回波信號的強度取決于發(fā)射信號的強度磁携，傳播介質(zhì)的特性褒侧，傳播的距離和被測介質(zhì)反映面的特性。 5谊迄、聲波強度的衰減 聲波傳播過程中強度的減弱是由于空氣對它的吸收闷供，這是由于空氣的粘性和熱傳導(dǎo)以及空氣分子的行為特性決定的。
 6统诺、粉塵的影響 粉塵環(huán)境對聲速的影響非常小歪脏，但對超聲波的衰減很明顯，是阻礙超聲波方案實施的主要因素粮呢。實際應(yīng)用中婿失，低頻率并帶有特殊泡沫塑料表面的探頭在粉塵環(huán)境中的使用方案是非常成功的。 7啄寡、氣流的影響 就理論而言豪硅，在開放環(huán)境下，空氣作為超聲波的載體挺物，橫向的空氣氣流將使得聲波的傳播路徑彎曲變長懒浮，但實際使用中的影響并不大。 8识藤、被測介質(zhì)表面的影響 超聲波物位計回波強度比率取決于被測介質(zhì)的特性砚著，所有的介質(zhì)對超聲波都是部分的反射，部分的吸收以及部分的傳輸痴昧。濃密的介質(zhì)赖草，會產(chǎn)生很強的回波，反之成立剪个。實際測量中秧骑，液體界面的回波遠遠好于固體】勰遥回波在固定顆粒表面產(chǎn)生時乎折，其角度方向不同，相互有著時間差侵歇，造成相位不同從而減少直接反射回探頭的回波強度骂澄。
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