超聲波傳感器的液位測量方法及應(yīng)用范圍
超聲波傳感器應(yīng)用廣泛，對于液位測量的方法有很多種，其中超聲波傳感器由于結(jié)構(gòu)簡單、體積小、費用低、信息處理簡單可靠，易于小型化與集成化，并且可以進(jìn)行實時控制，所以超聲波測量法得到了廣泛的應(yīng)用。此外液體液位的準(zhǔn)確測量是實現(xiàn)生產(chǎn)過程檢測和實時控制的重要保障，也是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。下面我們具體來了解一下基于超聲波傳感器的液位測量方法及超聲波液位傳感器的應(yīng)用范圍。
超聲波液位測量的方法有多種，如超聲脈沖回波法、共振法、頻差法、超聲衰減法等。
超聲脈沖回波法的基本原理是由超聲波傳感器的發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波遇到障礙物時會被反射，利用單片機記錄超聲波發(fā)射的時間和接收到回波的時間，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境下超聲波的傳播速度，即可通過公式S=C*t/2(式中S為被測距離，C為超聲波傳播速度，t為回波時間。)計算出超聲波傳播的距離，也就得到了障礙物離測試系統(tǒng)的距離。
共振法的基本原理是調(diào)節(jié)超聲波的頻率，使得探頭和液面之間建立駐波共振狀態(tài)，這時探頭與液面之間的距離就與超聲在介質(zhì)中的波長成一定的比例關(guān)系。當(dāng)超聲波速度己知時，就可根據(jù)共振頻率計算波長再換算出探頭到液面的距離因。
頻差法就是讓超聲探頭發(fā)出調(diào)頻的超聲波，超聲波的頻率隨傳播距離的不同而不同，根據(jù)接收信號和發(fā)射信號間的頻差可得到從發(fā)射到接收的時間。
超聲衰減法測量顧名思義就是超聲波在被測介質(zhì)中的衰減量隨距離變化，根據(jù)接收信號和發(fā)射信號間的衰減量變化測量液位。從以上方法的對比中可以看出，用共振法檢測液位受到一些具體條件的限制，需要與液面建立駐波關(guān)系，并且它屬于一種接觸式測量方法。頻差法需要調(diào)頻器產(chǎn)生調(diào)制頻率，衰減法需測量超聲波的衰減量。相比較而言，超聲波脈沖回波法無需與液面之間建立駐波，并且可以實現(xiàn)非接觸檢測。所以脈沖回波法是其中最適合的方法。
超聲波液位傳感器的應(yīng)用范圍：
超聲波液位傳感器集非接觸開關(guān)，控制器，變送器三種功能于一身，應(yīng)用廣泛。
1.超聲波液位傳感器靈活的設(shè)計可以應(yīng)用于綜合系統(tǒng)或者替代浮球開關(guān)、電導(dǎo)率開關(guān)和靜壓式傳感器;
2.適用于流體控制和化工供料系統(tǒng)的綜合應(yīng)用;
3.對于機器，剎車等設(shè)備的小儲罐的應(yīng)用也是很好的選擇;
4.廣泛應(yīng)用于各種常壓儲罐，過程罐，小型罐和小型容器，泵提升站，廢水儲槽。
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