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                教育装备采购网

                超声波液位计脉冲回波法的测量原理

                教育装备采购网 2015-05-07 11:15 围观1733次

                  是一种机械波,是机械振动在介质中的传播过程,当振动频率在十余赫兹到万余赫兹时可以引起人的听觉,称为声波;更低频率的机械波称为次声波;20kHz以上的机械波称为超声波,物位检测一般使用超声波。声波可以在气体、液体、固体中传播,并具有一定的传播速度。声波在穿过介质时会被吸收而产生衰减,气体吸收最强衰减最大,液体次之,固体吸收最少衰减最小。声波穿过不同介质的分界面时会产生反射,反射波的强弱决定于分界面两边介质的声阻抗,两介质的声阻杭差别越大,反射波越强。声阻抗即介质的密度与声速的乘积。当声波从液体或固体传¤播到气体,或相反的情况下,由于两种介质的声阻杭相差悬殊,声波几乎全部被反射。声波传播时的方向性随声波的频率的升高而变强,发射的声速也越尖锐,超声波可近似为直线传播,具有很好的方向性。根据声波从发※射至接收到反射回波的时间间隔与物位高度之间的关系,就可以进行物位的测量。

                  超声波液位计的测量原理:

                  超声波液位计是利用超声波在液面处反射原理进行液位高度检测的,即应用回声测量距离原理工作的,如图所示。当超声波探头向液面发射短促的超声波脉冲时,经过时间t后,探头接到从液面反射回来的回声脉冲。因此,探头到液面的距离h可按下式求出:设超声探头到容器底部的距离为h,测液位数值为

                  H=h-0.5vt

                  式中,v为超声波在被测介质中的传播速度(简称声速)(m/s)。

                  由此可见,只需知道声速v,就可以通过精确地测量时间t的方法求出液位高度。当然,其前提条件是声速v必须是恒定的,或者采用某种办法补偿声速的变化。

                  在具体使用超声波液位计中,面临的一个问题就是如何确定超声波的发射能量。若增大发射能量,可以增加声波在介质中的传播距离,适合较大物位检测,达到接收器的能量较高,提高精度。但是这也会对测量带来不利影响,对液体测量而言,高发射能量会产生不利的超声效应,使得液体中大量空化气泡的形成,使超声能量在此区域消耗,不能传到较远处,而且声能被介质吸收后,会提高介质温度,使介质特性变化,降低测量精度。因此,通常采用较高频率的超声脉冲,既减少了单位时间内超声波发射的能量,又提高超声脉冲的幅值。

                  新款超声波液位计 JZ-MA

                  一、概述

                  超声波物位仪是一台博采众长,吸取了国内外多种物位仪优点。实现了全数字化,人性化设计理念的通用型物位仪,具有完善的物位测控,数据传输和人机交流功能。本产品采用模块化电路设计,军工品质多层PCB板,硬件结构紧密,布局合理。还可根据客户需求添加模块实现其它功能,RS-485模块,电流输出模块,可更好的匹配PLC等控制仪表。

                  本产品采用进口工业级芯片,数字温度补偿等…相关专用集成电路。具有抗干扰性强,可任意设置上下限节点及在线输出调节,并带有现场显示,外壳采用工程塑料ABS防水外壳,壳体小巧且相当坚固。本产品不必接触工业介质就能满足大部分液位.料位测量要求,彻底解决了压力式、电容式、浮子式等传统测量方式带来的缠绕、堵塞、泄露、介质腐蚀、维护不便等缺点。因此可广泛应用于与料位,液位测控相关的各个领域。

                  二、产品特色

                  ●电压适应范围宽,能在12-24V的直流电压内工作。

                  ●备份和还原设置功能

                  ●可测多种物理量功能

                  ●可任意调整模拟量输出功能

                  ●具有满量程起点和终点任意设置功能

                  ●具有数字滤波和回波识别功能

                  ●可人工设定固定干扰滤波功能

                  ●支持自定义串口数据格式

                  ●具有增值/差值测距选择,既可测距离也可测物位。

                  ●具有1-15级发射脉冲强度,可根据工况设定。

                  以下各项定货时选购

                  ●3路限位NPN集电极开路控制输出设定,用于料位、液位控制。

                  ●2路继电器控制输出设定,用于料位、液位控制。

                  ●4~20mA电流输出,RS485串行数据输出或0~5V电压等模拟量输出任选。

                  ●选择PC串口输出及转换附件,可直接与PC机组网。

                  三、主要技术参数

                  量程:5、8、10、12、15m(订货时选购)

                  盲区:<0.4-0.5m(与量程而不同)

                  误差: 0.25%F.S

                  显示:四位八段0.36英寸LED(可选LCD)

                  最小显示分辨率:1mm

                  键盘:三位轻触键

                  工作频率:20~350KHz(因型号规格而不同)

                  可选供电方式:12-24VDC或220VAC

                  功耗:<1.5W

                  可选输出方式:4~20mA RL>600Ω(标配)

                  1~5V\1~10V

                  RS485(可选蓝牙转换配件)

                  3路NPN(可配置为PP脉冲输出)

                  2路继电器(AC:5A 250V DC:10A 24V)

                  仪表材质:ABS工程塑料

                  外形尺寸:Φ92mm×198mm×M60

                  电气接口:M20X1.5(两组)

                  安装接口:M60X2或¢61MM圆孔(配大螺母)

                  进线线缆:内有接线端子用户自定

                  工作环境:常温、常压

                  防护等级:IP65(可定制更高防护等级)

                  防爆等级:EXia IIBT4Gb(定货选购)

                超声波液位计脉冲回波法的测量原理
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