西安派声信息科技有限公司
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阅读：65发布时间：2024-12-1
目前，在线液位密度计种类很多，有振动式密度计、电容式液体密度计、射线式液体密度计和超声波密度计。这几种密度计在测量各种介质过程中都有各自的特点。振动式和电容式成本低，在测量中应用较多，但测量准确度不高，维护较为麻烦。射线式可进行非接触式的测量，但存在射线的辐射危害，因此。使用较少。超声室液体密度计的应用范围很广，维护方便，测量准确度高，对人体没有危害，是实现液体密度动态测量的前途的一种传感器。
超声波在液体中的传播
对于液体而言，超声波几乎只能以纵波的形式进行传播，其传播速度为：
其中，c为超声波在液体中传播的速度，ρ为液体的密度，k为压缩系数，液体中声速随温度的变化关系较复杂。大多数情况下，声速随着温度的升高而变小，但对水来讲并非如此。在通常的情况下，压力为一个大气压，水中声速是随着温度的升高而变大，水质温度高达73度为止。然后开始随温度的继续升高而减小。通常液体中的声速是随压力的升高而增大的。当两种液体混合在一起时。混合液体中生素的变化与成分比之间的关系并不是简单的线性关系。当两种无缔合性液体组成混合液时，声速与成分之间呈线性变化关系。当两者之一或两者均为缔合性液体时，在大多数情况下，声速开始随着所加入的另一种液体成分的增加而增大，当达到临界值后，又随所加入的该种液体成分的增加而减小。但如果两种混合液体中的一种是水的话，则情况刚好相反（水是一种缔合性液体）。
超声波液体密度计的工作原理
无论是发射和接收共体的还是分体的密度计，其工作原理都基本相同的，即用超声波进行各种非声量的检测时，是通过某些声学特性（主要包括声速、声衰减和声阻抗力等）的测量来进行的，其中以超声波声速法简单而可靠，由液体密度与声速的关系可以看出：液体密度的测量最后归结为对超声波在液体中传播速度的测量。在利用时间法测量声速的时候，两个探头之间的距离是固定的，即固定声程L。只要能够测量出信号从发射到接收时所需要的时间t，就可以根据C=L/t，计算出超声波在液体中传播的速度。这种方法十分简便，但对于时间的精确测量要求很高。其原理如下图所示：
时间法测量声速原理图
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