热工报告超声波物位计课件

1、它它说它的量程大，寿命长，却始终对真空对象束手无策，而且当太近，就会进入盲区，它们它们，价格相对昂贵，却能不必接触工业介质就能满足大部分物位测量要求，从而彻底地解决了压力式、电容式、浮子式等传统测量方式带来的缠绕、堵塞、泄露、介质腐蚀、维护不便等缺点它们它们，受温度，密度，压力，浓度等因素影响却不被光线，介质黏度，湿度，介电常数，电导率，热导率限制，活跃于有毒，腐蚀性，高黏度及密闭容器等特殊场所超声波物位测量仪表连续式超声波物位计连续测量物位定点式超声波物位计物位是否达到预定高度超声波物位测量仪表超声波传感器（换能器）核心元件？1.1超声波和超声波传感器超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两

2、种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。1.2超声波和超声波传感器超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。接收器：具有

3、压电效应性质的晶体受到压缩或伸拉时在其受力面上就会产生数量相等而符号相反的电荷发送器：在晶体两侧加以一定频率的高频电压，晶体薄片就能准确而迅速地随着交变电场频率而周期性地改变其厚度（压缩与伸展）。由此形成超声振动，向周围介质传播。2.1液介式超声波液位仪浮臂式与固定式相比，因摆杆倾斜，所测声速是上下层声速的平均值，更有利于减小因上下温度不同造成密度不同而产生的测量误差。测量误差不加校正工具时为1%，加校正工具后可达0.1%2.2气介式超声波物位计2.2气介式超声波物位计声速校正多反射板式声速校正具单反射板式声速校正具等距排列，回波曲线呈现若干小脉冲，最后出现的大脉冲就是由液面漫反射造成的。工作

4、原理实质是回波测距原理，又称脉冲回波法，声呐法优点(P354)1 利用气体导声，不必和液体接触， 便于防腐蚀和渗漏2 使用维护方便3 测量对象广实际使用中，情况比较复杂，目前都采用回波曲线数字化等方法进行回波处理与识别。影响因素举例：1泡沫，蒸汽，烟雾的影响2安息角的影响3盲区范围内无法使用3.2液介穿透式超声波液位开关特点分析该液位开关结构简单，不受被测介质物理性质的影响，工作安全可靠。由于在探头部分具有缝隙.故又被称为窄缝式超声液位开关。它既可自容器侧壁横向插人，又可自顶部竖向插入，只要窄缝处于所控制的液位高度上即可。3.3气介穿透式超声波料位开关工作原理 1发射换能器中压电陶瓷和放大器接

5、成正反馈振荡回路，振荡在发射换能器的谐振频率上。接收换能器同发射换能器采用相同的结构。2使用时将两换能器相对安装在预定高度的一直线上，使其声路保持畅通。3当被测料位升高遮断声路时，接收换能器收不到超声波，控制器内继电器动作，发出相应的控制信号。特点分析1由于超声波在空气中传播，故频率选择得较低(20-40kHz)。2这种料位计适用于粉状、颗粒状、块状或其他固体料位的极限位置报瞥，还可用于密度小、介电常数小，电容式物位计难以测址的塑料粉末、羽毛等的物位测量。3它具有结构简单、安全可靠，不受被测介质物理性质的影响，适用范围广等优点。超声波物位测量仪表的特性分析（P356）优点缺点领域优势略问题：1

6、、单探头号还是双探头好？2、是否能够实现连续测量和定点物位测量的统一？3、安息角和哪些因素有关，这些因素是如何造成影 响的？4、如何解决盲区?盲区、测量盲区由于在硬件布置上发射探头与接受探头相邻，所以发射探头发出的超声波会第一个到达接收探头。是接受探头检测到信号，但这一信号不是反射信号，即误信号。而这一信号一旦被检测到就会被接收电路处理而产生出发单片机的中断信号，继而单片机对此做出响应，但这不是真正要测得值，属于误操作。所以我们要在发出脉冲后演示一段时间才允许单片机接受中断信号。这样，在延时这段时间里超声波所能走过的距离是不能被检测的，这就是产品的测量盲区。返回1. 泡沫给超声波所带来的问题是

7、泡沫是反射不充分的表面，它会 吸收一部分或是全部的声波脉冲能量，减少了或是完全消除了回波信 号。有两个方法解决这个问题，功率和隔离。 第一个方法是，选择两倍于实际量程高度的传感器（比如测量测量一 个3米的罐，选择至少6米量程的传感器），这种方法只有在泡沫较轻时推荐使用.，在其他种类的泡沫时，传感器需要用一个标准管安装来和泡沫进行隔离。.在这种方法中，可以选择匹配所测罐高度的传感器。2.蒸汽是很难捉摸和量化的，并且在温度的变化下将加剧。蒸汽对于超声波的影响是蒸汽会吸收超声波脉冲的能量，因而减少传感器标准测量距离。 如果蒸汽密度大，很集中，甚至会导致超声波的传播速度变化，也就是传播时间将变化。对于这种情况唯一的方法就是加大功率，一般来说选择两倍于实际量程高度的传感器（比如测量测量一个3米的罐，选择至少6米量程