超声波液位计工作原理及方案

超声波液位计是利用回声测距原理进行工作的。由于超声波可以在不同介质中传播，所以超声波液位计也分为:气介式、液介式及固介式三类，zui常用的是气介式和液介式。　　对于液介式，电磁流量计的探测器安装在液面底部，有时也可安装在容器（底）外部。单探头形式，探头发出的超声波脉冲经过液体传至液面，再经液面反射回到原来的发射器，此时发射器又变成了接收器，接收了超声波脉冲。　　对于单探头与双探头方案的选择，主要应从电磁流量计测量对象具体情况来考虑。一般多采用单探头方案，因为单探头简单、安装方便、维修工作量也较小。另外，它可直接测出距离，不必修正。　　但是在一些特殊情况下，也不得不选择双探头方案，例如探测距离较远，为了保证一定灵敏度，必须加大发射功率，用大功率换能器，但这些大功率换能器作为接收探测器灵敏度都很低，甚至无法用于接收.在这种情况下，只好另用一个灵敏度高的接收探测器。　　另外，对单探头方案还有一个接收探测器的“盲区”问题.在应用同一个探头作为发射器又作为接收器时，在发射超声波脉冲时，要在插入式电磁流量计的探头上加以较高的激励电压，这个电压虽然持续时间较短，但在停止发射时，在探头上仍然存在一定时间的余振，如图5一23所示，0-t,是发射超声波脉冲的时间，ti -t2时间为余振时间.如果在余振时间将探测器转向接收放大线路，则放大器的输人端将还有一个足够强的信号，显然在这段时间内，即或能收到回波信号，也很难被分辨出来，因此称这段时间为盲区时间.过了盲区时间后，接收器才能分辨出回波信号.探测器的盲区时间与结构参数、工作电压、频率等因素有关，可以通过实验确定。在知道了盲区时间以后，再求得声速，就可以确定盲区距离。由于盲区距离的限制，采用单探头方案时不能测量小于盲区距离的液位。采用双探头方案时，实际上由于难于避免的电路藕合及非定向声波对接收器的作用，在发射超声脉冲时，接收线路中也将产生微弱的输出，也可以认为是有一定的盲区，但它要比单探头小得多。http://