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超聲波液位計溫度補償?shù)囊饬x

2018-10-08

  超聲波液位計是由微處理器控制的非接觸式液位測量儀表。超聲波液位計的超聲波由探頭(傳感器和換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一探頭接收轉(zhuǎn)換成電信號,并由聲波從發(fā)射到接收的傳輸時間來計算探頭到被測液面的距離。距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=C×T/2。
超聲波液位計溫度補償?shù)囊饬x
計為Uson-11超聲波液位計產(chǎn)品外形圖
  大氣壓下,常溫時超聲波在空氣中的傳播速度大約為340m/s,采用超聲波液位計進行液位測量,其依據(jù)是超聲波在一定介質(zhì)中的傳播速度C是一定值的原理為前提進行液位測量的。而實際上,當(dāng)空氣溫度每升高1℃,聲速變化約0.6m/s。因此如果將聲速作為定值制進行計算,液位的測量誤差會很大。要想達到工業(yè)應(yīng)用中對精度的要求,必須對聲速進行校正,而聲速校正的方法主要采用溫度補償法。
  利用溫度補償進行聲速校正是根據(jù)溫度與聲速的近似關(guān)系C=331.45+0.607×T(℃)或C=20.607×T1/2計算出實際聲速,達到對聲速進行補償?shù)哪康摹>唧w實現(xiàn)方式是,在探頭里面加一個溫度傳感器,測量環(huán)境的溫度變化。在超聲波液位計工作時,將當(dāng)時的環(huán)境溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳給單片機,進而由單片機計算出該溫度下的實際聲速。
  超聲波液位計采用溫度補償方法的意義就在于有助提高系統(tǒng)測量的精度,滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。
  超聲波液位計由于采用非接觸測量,并且測量不受介質(zhì)密度、介電常數(shù)、導(dǎo)電性等的影響,因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛,涵蓋河流、湖泊、水渠的水位測量,以及池槽、槽罐、槽渠等污水、油料、漿液的測量。目前,超聲波液位測量技術(shù)在越來越廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
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(深圳計為自動化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年10月8日)


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