超声波检测是一种波,即机械波在弹性介质中的传播问题,其特点是频率比小,波长长,有衍射现象,导向性好,可以变成射线,定向传播。超声波技术在液体和固体中衰减很小,所以穿透性很强。特别是在有折射的不透明固体中,超声波可以穿透十几米的长度,遇到杂质或者界面变得被光线显著照亮。超声波液位计就是利用这个原理制作的。
在超声波检测技术中,无论是哪一种超声波仪器,都需要将热能转换成超声波信号,然后将它们连接起来并取回,将它们转换成物理信号。完成这一功能的设备称为换能器,也称为探头。换能器放置在待测液体或液位上方,超声波检测向下发射。超声波技术在遇到水面或物体界面时,沿着固体介质反射,然后被谐振器接收并转换成光信号。电子检测部分检测到该信号后,将其转化为电平信号,指示并输出技术信号,供其他仪器或驱动装置使用。根据声波在介质中的传播原理,如果流体介质、温度、密度、湿度等条件一定,声波就会在介质中扩散。因此,当测量超声波技术被发射到物体表面并被液位反射接收所花费的时间时,可以计算超声波技术穿过地面的距离,从而可以间接测量物体液位或液位数据。超声波液位计的工作原理是振荡器(探头)发射的高频超声脉冲在遇到被测介质表面时被反射回来,直接反射回来的回波被同一个谐振器接收,直接转换光信号。超声波探头脉冲以振动速度传播,超声波探头脉冲从发射到接收和发射所需的时间间隔与谐振器到被测介质表面的距离成正比。这个距离值s与声速c和传输延迟t密切相关,可以用公式表示:
S=CxT/2.
由于发射的超声探头脉冲具有一定的宽度,*附近的一小段回波信号与发射波重叠,因此被正确识别,其距离值不被测量。这个区域被称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
超声波液位计安装位置:
振荡器发出声波时,有一定的发射张角。从超声波换能器的下边缘到被测介质的表面,发射的超声波束辐射的周围区域不应有障碍物,因此正确的安装应尽量避开罐内的设施,如梯子、限位开关、加热设备和支架。
此外,应该注意的是,超声波技术束不得与进料流连接。
安装仪器时要注意:料位不得进入测量盲区;仪器与罐壁之间必须保持一定的间隔;仪器的安装可以使振荡器的发射方向垂直于液位。