超聲波物位測量儀表的應(yīng)用
超聲波物位計(jì)的特點(diǎn)
（1）它的探頭可以不與被測介質(zhì)接觸，即可以做到非接觸測量。
（2）可測范圍較廣，只要分界面的聲阻抗不同，液體、粉末、塊狀的物位均可測量。
（3）安裝維護(hù)方便，而且不需**防護(hù)。
（4）不僅能夠定點(diǎn)連續(xù)測量物位，而且能夠方便地提供遙測或遙控所需的信號。
超聲波測物位的缺點(diǎn)是：
（1）探頭本身不能承受高溫。
（2）聲速受介質(zhì)溫度、壓力影響，有些介質(zhì)對聲波吸收能力很強(qiáng)，此方法受到一定限制。
應(yīng)用中注意的問題
在實(shí)際應(yīng)用超聲波物位計(jì)時(shí)，會有各種因素對其穩(wěn)定性、可靠性產(chǎn)生影響。
1.攪拌器對物位計(jì)測量的影響
如果物料容器內(nèi)裝攪拌器，它同樣會反射超聲波信號，造成假反射回波，并被傳送到變送器中的微處理器單元。微處理器將根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理處理真假面具回波，所以要求超聲波從物料表面反射的回波應(yīng)至少為從攪拌器臂反射的回波的3倍，適當(dāng)降低攪拌器的轉(zhuǎn)速，或?qū)⑻筋^偏離攪拌中心，都可以有效消除攪拌器產(chǎn)生的假面反射對料位測量的影響。
2.超聲波物位計(jì)測量料位的極限值
當(dāng)一束超聲波脈沖向物料表面?zhèn)魉瓦^程中，若收到從物料表面來的反射波，將無法進(jìn)行測量，這段距離是盲區(qū)。物料*高料位不得高于盲區(qū)。
*低料位是指超聲波能到達(dá)的距離傳感器的*遠(yuǎn)距離，并且使反射回波能被傳感器接收。由于超聲波在傳播過程中的衰減以及物料表面對聲波的吸收，這一傳播距離對物料性質(zhì)依賴很強(qiáng)。
3.防積塵措施
大多數(shù)固體材料的料位測量都會產(chǎn)生大量的灰塵。嚴(yán)重的灰塵聚**衰減超聲波發(fā)射信號，大多數(shù)情況下，這種衰減是由于聲波向下傳輸時(shí)與灰塵粒作用而引起的衍射造成的。為避免這種衰減，目前已有若干種有效的方法。例如，在灰塵嚴(yán)重的場合選用大輸出功率的換能器。在灰塵更嚴(yán)重的場合，可使用遠(yuǎn)程換能器。因?yàn)檫@類換能器通常工作在較低的頻率上，而低頻通過灰塵環(huán)境的能力比高頻要好。保持換能器的清潔也是一個(gè)重要的方法，一種做法是在其表面重復(fù)產(chǎn)生脈動位移；另外，采用具有良好釋放特性的材料和設(shè)計(jì)帶有表面脈動位移的大功率換能器也會使表面無積塵。
在工業(yè)物位測量中的應(yīng)用
雖然雷達(dá)物位計(jì)的發(fā)展占領(lǐng)了超聲物位計(jì)的一部分市場，但在下列領(lǐng)域物位測量中超聲波仍有優(yōu)勢：
1.常規(guī)的短量程（12m以下）液位測量（常溫及常壓）
主要是應(yīng)用一體式的超聲液位計(jì)，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋核蛷U水處理中的液位，化工、石化中的酸堿罐。超聲液位計(jì)使用方便，儀表尺寸小，性能、**度都能滿足要求，價(jià)格便宜，應(yīng)用也很成熟。
2.水和廢水處理中的液位測量
該水行業(yè)要求設(shè)計(jì)的分體形超聲液位計(jì)，它具有專有的一些功能，如液位差測量、明渠流量測量、先進(jìn)的泵控制功能和泵送體積計(jì)算功能等，量程一般在15m以下。在水行業(yè)中廣泛應(yīng)用。
3.固態(tài)物料（礦石、煤、谷物等）物位測量
除了細(xì)粉料物位外，該領(lǐng)域仍是超聲物位測量有優(yōu)勢的領(lǐng)域，雖然雷達(dá)物位計(jì)也推出了測量固態(tài)物位的產(chǎn)品，但是??常用量程（15m以下）的應(yīng)用中，超聲物位計(jì)在性能和價(jià)格上都有優(yōu)勢。超聲波反射是基于聲阻抗率的差別。空氣和固態(tài)物料的聲阻抗率相差極大，故超聲波在塊狀及顆粒狀固態(tài)物料上幾乎是全反射，而雷達(dá)的反射是基于介電常數(shù)的差別，對于介電常數(shù)低的被測物料，信號反射就會減少。此外，由于固態(tài)物料料面都有一定安息角，測量固態(tài)料面基本上利用波在粗糙表面的漫反射，形成漫反射的條件是表面粗糙度（近似于顆粒直徑）大于或等于1/6λ（λ為波長），量程15m的超聲物位計(jì)大都采用40kHz頻率，聲波波長為8.5mm，所以對2mm以上顆粒直徑的物料都可以形成良好的漫反射。而雷達(dá)物位計(jì)采用X波段時(shí)頻率為5.85或6GHz，波長約為52mm，對于粒徑較小的顆粒狀物位，漫反射效果差。用K波段（24或26GHz）會改善很多，但價(jià)格較高。故該領(lǐng)域目前仍以選擇超聲波方法為多。
目前超聲物位計(jì)*大量程在測量固態(tài)物料時(shí)約60m，在反射面為平面時(shí)達(dá)80~90m。有些產(chǎn)品采用降低頻率（5kHz或更低）來減少傳播衰減，從而使得*大距離可達(dá)100~120m，但低工作頻率會產(chǎn)生人耳能聞的噪聲，且實(shí)用中也沒多少超大量程應(yīng)用要求。
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