超声波物位传感器工作原理是:工作时向液面或粉体表面发射一束超声波,被其反射后,传感器再接收此反射波。设声速一定,根据声波往返的时间就可以计算出传吸器到液面(粉体表面)的距离,即测量出液面(粉体表面)位置。其敏感元件有二种,一种是由线圈、磁铁和膜构成的,另一种是由压电式磁致伸缩材料构成的。前者产生的是10KHz的超声波,后者产生的是20~40Khz的超声波。超声波的频率愈低,随着距离的衰减愈小,但是反射效率也小。因此,应根据测量范围、物位表面状况和周围环境条件来决定所使用的超声波传感器。高性能的超声波物位传感器由微机控制。以紧凑的硬件进行特性调整和功能检测。它可以准确地区别信号波和噪声,因此,可以在搅拌器工作的任况下测量物位。此外,在高温或吹风时也可检测物位,特别是可以检测高粘度液体和粉状体的物位。超声波物位计的发展历程。辽宁下窜安全监测超声波物位计性能
人类对超声技术的研究是从1880年发现压电效应开始的。1917年法国研究用超声波探测潜艇,法国科学家,在水下进行超声发射和接收,这是世界上的***部声呐;接着镍、铝-铁合金等磁致伸缩换能器出现;五十年代钛酸钡压电陶瓷的研究应用;六十年代以后,钻钛酸铅压电陶瓷推广使用和不断发展,使超声换能器的研制进入了一个崭新的蓬勃发展的时期。1934有人提出用超声波进行探伤的设想,但从20世纪60年代才引起***重视。自动测量和自动控制技术的发展特别是微机技术的发展,促进了超声测量技术的研究和应用。80年代中后期,单片机技术的应用使超声波液位计向高性能、智能化方向发展。由于使用了单片机作**处理单元,系统不仅可以进行复杂的数学运算和数据处理、进一步提高了超声波流量计的测量精度,而且还能设计出友好的人机界面,使系统具有参数设置、自动检错排错功能以及其他一些辅助功能,**方便了用户的操作和使用。单片机在超声波液位计中的应用,使超声波液位计开始真正进入工业测量领域。陕西智能化超声波物位计概念分体式超声波物位计。
物位测量在现代工业生产过程中具有重要地位。通过物位测量可以确定容器中被测介质的储存量,以保证生产过程物料平衡,也为经济核算提供可靠依据。通过物位测量并加以控制可以使物位维持在规定的范围内,这对于保证产品的产量和质量,保证安全生产具有重要意义。通过物位测量可以确定容器中被测介质的储存量,以保证生产过程物料平衡,也为经济核算提供可靠依据。物位测量的特点是敏感元件接收到的信号一般与被测介质的某一特性参数有关,例如静压式和浮力式液位计与介质的密度有关;电容式物位计与介质的介电常数有关;超声波物位计与声波在介质中的传播速度有关;而射线式物位计与介质对射线的线性吸收系数有光。当被测介质的温度、组分等改变时,这些参数可能也要变化。
在实际生产中,物位测量对象有液位也有料位等,有几十米高的大容器、也有几毫米的微型容器,介质的特性更是千差万别。因此,物位测量方法很多,以适应各种不同的测量要求。[1]目前常用的物位测量方法可分为下列几种。静压式物位测量根据流体静力学原理检测物位。静止介质内某一点的静压力与介质上方自由空间压力之差,与该点上方的介质高度成正比,因此可利用差压来检测液位。这种方法一般只用在液位的检测。主要采用玻璃管及压力(压差)仪表来侧量。[1]浮力式物位测量利用漂浮于液面上浮子随液面变化的位置,或者部分浸没于液体中的物质的浮力随液位变化来检测液位。前者称为恒浮力法,后者称变浮力法,二者均用于液位的测量。恒浮力式物位测量包括浮标式、浮球式和翻板式等各种方法。变浮力式物位测量方法中典型的敏感元件是浮筒,它是利用浮筒由于液体浸没高度不同以致所受的浮力不同来检测液位的变化。[1]电气式物位测量把敏感元件做成一定形状的电极置于被测介质中,根据电极之间的电气参数(如电阻、电容等)随物位变化的改变来对物位进行检测。这种方法既可用于液位检测,也可用于料位检测。超声波物位计有哪些优点?
主要区别:超声波物位计主要的安装方式有两种,一个是顶部安装,一个是底部安装,超声波物位计采用的也是液体导声,超声探头安装在料罐底部外,超声波从底部传入,经被测液体传播到液面,反射后传回探头。传播时间与液位的高低成正比。微波物位计以光速传播,速度几乎不受介质特性的影响,传播衰减也很小,约0.2dB/km.回波信号强弱很大程度上取决于被测液面上的反射情况。在被测液面上的反射率除了取决于被测物料的面积和形状外,主要取决于物料的相对介电常数εr.相对介电常数高,反射率也高,得到的回波强度高;相对介电常数低,物料会吸收部分微波能量,回波强度较低。超声波物位计的作用?陕西现代超声波物位计概念
超声波物位计在沉降监测中的作用。辽宁下窜安全监测超声波物位计性能
在物位侧量中,尽管各种测量方法所用的技术各不相同,但可把它们归纳为以下几种测量原理[1]:(1)基于力学原理敏感元件所受到的力(压力)的大小与物位成正比,它包括静压式、浮力式和重锤式物位测量等。(2)基于相对变化原理当物位变化时,物位与容器底部或顶部的距离发生改变,通过测量距离的相对变化可获得物位的信息。这种测量原理包括声学法、微波法和光学法等。(3)基于某强度性物理量随物位的升高而增加原理例如对射线的吸收强度,电容器的电容量等。辽宁下窜安全监测超声波物位计性能