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超聲波液位計(jì)測量方案選擇
超聲波液位測量的原理：超聲波探頭（既是發(fā)射換能器又是接收換能器）被置于容器底部，當(dāng)它向液面發(fā)射短促的脈沖時，在液面處產(chǎn)生反射，回波被探頭接收器接收。若超聲波探頭到液面的距離為h，聲波在液體中的傳播速度為υ，則有下列簡單關(guān)系：
h=½υt
其中，t——超聲脈沖從發(fā)射到接收所經(jīng)過的時間。
當(dāng)超聲波的傳播速度為已知時，利用式就可以求得液位。
選擇單探頭還是雙探頭主要應(yīng)根據(jù)測量對象的具體情況考慮。一般多采用單探頭方案，因?yàn)閱翁筋^簡單、安裝方便、維修工作量也較小，可以直接測出液位高度h，不必修正。但是，單探頭方案有一個接收盲區(qū)問題。在發(fā)射超聲波脈沖時，要在探頭上加比較高的激勵電壓，這個電壓雖然持續(xù)時間較短，但在停止發(fā)射時，在探頭上仍存在一定的余振。如果在余振時間將探頭轉(zhuǎn)向接收放大線路，則放大器的輸入將還有一個足夠強(qiáng)的信號。顯然在這段時間內(nèi)，即使能收到回波信號，該信號也很難被分辨出來，因此稱這段時間為盲區(qū)時間。過了盲區(qū)時間后，接收換能器才能分辨回波信號。探頭的盲區(qū)時間與結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作電壓、頻率等因素有關(guān)，可以通過實(shí)驗(yàn)確定。如果知道盲區(qū)時間，再求得超聲波的傳播速度，就可以確定盲區(qū)距離。由于盲區(qū)距離的限制，采用該方案時，不能測量小于盲區(qū)距離的液位。
采用雙探頭方案時，從理論上由于沒有盲區(qū)問題。但是電路耦合及非定向聲波對接收器的作用，在發(fā)射超聲波脈沖時，接收線路中也將產(chǎn)生微弱的輸出。此外，當(dāng)探測距離較遠(yuǎn)時，為了保證一定靈敏度，應(yīng)采用大功率發(fā)射換能器，加大發(fā)射功率；采用高靈敏度的的接收換能器。
此外，還可用固介式。固介式是用固體傳聲，把傳聲棒插入液體中，探頭裝在傳聲棒上端，當(dāng)聲波經(jīng)傳聲棒傳到液體表面時，就有反射波沿傳聲棒傳回。由于聲波在固體中聲波傳播較為復(fù)雜、同時存在幾種不同速度的聲波，干擾很大，信噪比很難提高，精度也很難提高，所以一般很少用固介式方案。