人類對超聲技術(shù)的研究是從1880年發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)開始的。1917年法國研究用超聲波探測潛艇,法國科學(xué)家,在水下進(jìn)行超聲發(fā)射和接收,這是世界上的***部聲吶;接著鎳、鋁-鐵合金等磁致伸縮換能器出現(xiàn);五十年代鈦酸鋇壓電陶瓷的研究應(yīng)用;六十年代以后,鉆鈦酸鉛壓電陶瓷推廣使用和不斷發(fā)展,使超聲換能器的研制進(jìn)入了一個(gè)嶄新的蓬勃發(fā)展的時(shí)期。1934有人提出用超聲波進(jìn)行探傷的設(shè)想,但從20世紀(jì)60年代才引起***重視。自動(dòng)測量和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展特別是微機(jī)技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了超聲測量技術(shù)的研究和應(yīng)用。80年代中后期,單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使超聲波液位計(jì)向高性能、智能化方向發(fā)展。由于使用了單片機(jī)作**處理單元,系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理、進(jìn)一步提高了超聲波流量計(jì)的測量精度,而且還能設(shè)計(jì)出友好的人機(jī)界面,使系統(tǒng)具有參數(shù)設(shè)置、自動(dòng)檢錯(cuò)排錯(cuò)功能以及其他一些輔助功能,**方便了用戶的操作和使用。單片機(jī)在超聲波液位計(jì)中的應(yīng)用,使超聲波液位計(jì)開始真正進(jìn)入工業(yè)測量領(lǐng)域。超聲波物位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。遼寧防汛安全監(jiān)測超聲波物位計(jì)性能
在實(shí)際生產(chǎn)中,物位測量對象有液位也有料位等,有幾十米高的大容器、也有幾毫米的微型容器,介質(zhì)的特性更是千差萬別。因此,物位測量方法很多,以適應(yīng)各種不同的測量要求。[1]目前常用的物位測量方法可分為下列幾種。靜壓式物位測量根據(jù)流體靜力學(xué)原理檢測物位。靜止介質(zhì)內(nèi)某一點(diǎn)的靜壓力與介質(zhì)上方自由空間壓力之差,與該點(diǎn)上方的介質(zhì)高度成正比,因此可利用差壓來檢測液位。這種方法一般只用在液位的檢測。主要采用玻璃管及壓力(壓差)儀表來側(cè)量。[1]浮力式物位測量利用漂浮于液面上浮子隨液面變化的位置,或者部分浸沒于液體中的物質(zhì)的浮力隨液位變化來檢測液位。前者稱為恒浮力法,后者稱變浮力法,二者均用于液位的測量。恒浮力式物位測量包括浮標(biāo)式、浮球式和翻板式等各種方法。變浮力式物位測量方法中典型的敏感元件是浮筒,它是利用浮筒由于液體浸沒高度不同以致所受的浮力不同來檢測液位的變化。[1]電氣式物位測量把敏感元件做成一定形狀的電極置于被測介質(zhì)中,根據(jù)電極之間的電氣參數(shù)(如電阻、電容等)隨物位變化的改變來對物位進(jìn)行檢測。這種方法既可用于液位檢測,也可用于料位檢測。黑龍江橋梁安全監(jiān)測超聲波物位計(jì)概念超聲波物位計(jì)在沉降監(jiān)測中的作用。
在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用時(shí),會(huì)有各種因素對其穩(wěn)定、可靠的測量產(chǎn)生影響,下面我們將結(jié)合實(shí)際,講述各種干擾對超聲波物位計(jì)選用、使用、安裝的影響。超聲波流量計(jì)(1)介質(zhì)及環(huán)境溫度的影響超聲波從物料表面反射時(shí),其反射頻率會(huì)受到物料溫度的影響而發(fā)生變化,為了補(bǔ)償這一變化,超聲波探頭內(nèi)裝有溫度傳感器,當(dāng)探頭向處理器發(fā)送反射信號的同時(shí),也把溫度信號送到微處理器,處理器將自動(dòng)補(bǔ)償由于溫度對料位測量的影響。此外,為了保證探頭的可靠工作,要求環(huán)境溫度不超過60℃。(2)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(huì)反射超聲波信號,造成假反射回波,并被傳送到微處理器。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。(3)超聲波物位計(jì)測量料位的極限值1)比較高料位當(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,這段距離就是盲區(qū)。物料比較高料位不得高于盲區(qū)。2)比較低料位比較低料位也就是使超聲波能到達(dá)的距離傳感器的**遠(yuǎn)距離。
超聲波測物位,一般就兩種方式,一種是接觸式的,叫音叉開關(guān)。一種是非接觸式的,叫超聲物位計(jì)。音叉開關(guān)只能測一個(gè)點(diǎn),超聲物位計(jì)可以連續(xù)測量。與其他物位測量產(chǎn)品相比,超聲波物位計(jì)主要有以下四個(gè)方面的特點(diǎn):1、針對性強(qiáng)。超聲波物位計(jì)具有很強(qiáng)的針對性,主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):首先,不同的測量量程,需要相應(yīng)量程的超聲波液位計(jì)相匹配。在實(shí)際測量中,測量量程差別較大,為滿足各種工況測量的需要,有5米、10米、15米、30米等量程可選其次,不同的介質(zhì),也需要相應(yīng)的產(chǎn)品相適應(yīng)。有針對大塊固體料位、粉末顆粒堆積的料位測量產(chǎn)品,也有針對液位精確測量的產(chǎn)品。2、準(zhǔn)確高效。超聲波物位計(jì)屬于精密儀表,其利用測量時(shí)間差的原理完成測量步驟,再經(jīng)由微處理器進(jìn)行對所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能計(jì)算,測量精度高,安全又便捷。3、非接觸測量。超聲波物位計(jì)無需與被測介質(zhì)直接接觸,所以所測量的介質(zhì)種類幾乎不受限制,可***用于各種液體和固體物位的測量。4、適用性明確。雖然超聲波物位測量產(chǎn)品應(yīng)用***,但因?yàn)槠錅y量原理是基于聲波在大氣中傳播速度和時(shí)間,因此,超聲波物位計(jì)不能用于密閉容器、高溫、高壓等工況的物位測量。什么是防腐型超聲波物位計(jì)?
1、超聲波液位計(jì)測量存在盲區(qū)。盲區(qū)就是儀表無法測量的區(qū)域。在超聲波脈沖傳輸過程中,超聲換能器附近的小面積區(qū)域通常不能接收到聲波。就收不到聲波的盲區(qū),其大小與超聲波的測量距離有關(guān)。一般來講,測量距離小,盲區(qū)就??;測量距離大,則盲區(qū)就大;2、超聲波液位計(jì)測量易受溫度影響。在實(shí)際測量中,溫度的變化會(huì)導(dǎo)致聲音速度的變化,進(jìn)而導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差;3、聲波下面不宜有障礙物。由于超聲波液位計(jì)是利用聲波反射原理實(shí)現(xiàn)液位測量的,如果有障礙物會(huì)影響超聲波發(fā)射,造成信號丟失,影響測量效果;4、超聲波液位計(jì)不宜用來測量壓力容器。由于壓力主要影響的是探頭,且壓力和溫度之間也有一定的關(guān)系,壓力的變化會(huì)影響到溫度的變化,進(jìn)而影響聲速的變化,使測量的精度受到影響;5、超聲波液位計(jì)不能在有水霧、易產(chǎn)生大量泡沫性的介質(zhì)、易揮發(fā)性介質(zhì)的場合使用。因?yàn)檫@種工況容易吸收聲波或干擾聲波發(fā)射,而使信號丟失、精度下降;6、超聲波液位計(jì)受粉塵影響較大。這是因?yàn)殡m然粉塵環(huán)境對聲速的影響較小,但對聲波的衰減度影響非常明顯,所以在存在粉塵的場合比較好不要使用超聲波液位計(jì)。超聲波物位計(jì)的發(fā)展歷程。陜西公路安全監(jiān)測超聲波物位計(jì)工程測量
超聲波物位計(jì)變形監(jiān)測的作用。遼寧防汛安全監(jiān)測超聲波物位計(jì)性能
產(chǎn)品特點(diǎn):比較大量程可達(dá)40m固體料位測量可達(dá)25m。**小分辨率1mm。LCD/LED大顯示屏。智能信號處理技術(shù)。全塑料防腐外殼:防護(hù)等級IP67。**的換能器結(jié)構(gòu):小量程物位計(jì)法蘭安裝時(shí),對法蘭接管長度無要求。簡單的按鍵設(shè)定參數(shù):無需等待容器排空或加滿,無需附加的遙控器。靈活的安裝方式:螺紋(法蘭)、固定孔(支架)。探頭可加長:適應(yīng)寒冷地區(qū)室外密閉容器安裝,防止結(jié)霜。配有高低位雙繼電器:四線制提供此作用。交流和直流供電形式可選:四線制和分體機(jī)主機(jī)提供此作用。遼寧防汛安全監(jiān)測超聲波物位計(jì)性能