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      超聲波液位計(jì)安裝在水箱頂部，并將超聲波脈沖向下傳送到水箱中。以聲速傳播的該脈沖從液體表面反射回發(fā)射器。發(fā)射器測(cè)量發(fā)射和接收的回波信號(hào)之間的時(shí)間延遲，并且板載微處理器使用公式計(jì)算到液體表面的距離。
      距離=（空中聲音速度x時(shí)間延遲）/2
      一旦超聲波液位計(jì)使用在應(yīng)用的底部（通常是油箱底部），液位由微處理器計(jì)算。計(jì)算油箱液位的基本公式是：等級(jí)=油箱高度-距離
 

超聲波液位測(cè)量的基本概念和要素：
      最小測(cè)量距離（Xm）：是所有超聲波液位計(jì)的共同特征。這是傳感器前方的短距離，超聲波裝置無(wú)法測(cè)量。
      最大測(cè)量距離（XM）：設(shè)備可以測(cè)量的理想條件下的最長(zhǎng)測(cè)量距離。超出此距離無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。
      超聲波液位計(jì)，執(zhí)行計(jì)算以將波浪行程的距離轉(zhuǎn)換為油箱中的水平尺度。發(fā)射聲音脈沖和接收返回回聲之間的時(shí)間間隔與換能器和容器中的材料之間的距離成正比。介質(zhì)通常在材料表面上空氣，但它可能是一些其他氣體或蒸氣的毯子。該儀器測(cè)量爆發(fā)向下到達(dá)反射表面并返回的時(shí)間。該時(shí)間將與從換能器到表面的距離成比例，并且可用于確定罐中的流體水平。這個(gè)基本原理是超聲波測(cè)量技術(shù)的核心，如下式所示：距離=（聲速x時(shí)間）/2。
      超聲波方法的頻率范圍在15 ... 200 kHz范圍內(nèi)。較低頻率的儀器用于更困難的應(yīng)用，例如較長(zhǎng)距離和固體水平測(cè)量以及具有較高頻率的測(cè)量用于較短的液位測(cè)量。對(duì)于超聲波測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用，必須考慮許多因素。一些關(guān)鍵點(diǎn)是：
      1.通過(guò)介質(zhì)（通常是空氣）的聲速隨介質(zhì)的溫度而變化。換能器可以包含溫度傳感器，以補(bǔ)償將改變聲速的操作溫度的變化，并因此補(bǔ)償確定精確的液位測(cè)量的距離計(jì)算。提供溫度補(bǔ)償以考慮聲音介質(zhì)的均勻溫度變化。溫度傳感器放置在傳感器內(nèi)部，信號(hào)通過(guò)傳感器的接線發(fā)送到收發(fā)器。可選地，可以使用備用溫度傳感器來(lái)提供溫度輸入，而不是使用積分溫度傳感器。如果聲音介質(zhì)的溫度保持不變，而不是使用積分溫度補(bǔ)償或遠(yuǎn)程傳感器。
      2.在材料表面上存在重的泡沫/灰塵可以充當(dāng)吸音劑。在某些情況下，吸收可能足以排除使用超聲波技術(shù)。為了提高泡沫/灰塵或其他因素影響波浪進(jìn)出液體表面的性能，某些型號(hào)可以在傳感器上安裝光束導(dǎo)向器。
      3.液體的極端湍流會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)波動(dòng)。在儀器中使用阻尼調(diào)節(jié)或響應(yīng)延遲可以幫助克服該問(wèn)題。收發(fā)器提供阻尼以控制顯示的材料水平的最大變化率和mA輸出信號(hào)的波動(dòng)。阻尼減慢了顯示器的響應(yīng)速度，特別是當(dāng)液體表面處于攪動(dòng)狀態(tài)或者材料在填充期間落入聲音路徑時(shí)。
好處：
      1.超聲波發(fā)射器易于安裝在空罐或裝有液體的罐上。
      2.設(shè)置非常簡(jiǎn)單，具有板載編程功能的設(shè)備可在幾分鐘內(nèi)完成配置。
      3.由于沒(méi)有與介質(zhì)接觸且沒(méi)有移動(dòng)部件，因此這些設(shè)備幾乎不需要維護(hù)。潤(rùn)濕材料通常是惰性含氟聚合物，并且耐冷凝蒸汽的腐蝕。
      4.由于該設(shè)備是非接觸式的，因此液位測(cè)量不受液體密度，介電或粘度變化的影響，并且在含水液體和許多化學(xué)品上表現(xiàn)良好。
      5.過(guò)程溫度的變化會(huì)改變超聲波脈沖通過(guò)液體上方空間的速度，但內(nèi)置溫度補(bǔ)償會(huì)自動(dòng)糾正這一點(diǎn)。
      6.過(guò)程壓力的變化不會(huì)影響測(cè)量。
限制：
      1.超聲波發(fā)射器依賴于脈沖在其飛行時(shí)間內(nèi)不受影響。應(yīng)避免形成重蒸氣，蒸汽或蒸汽層的液體（在這些情況下使用雷達(dá)變送器）。由于脈沖需要空氣通過(guò)，因此無(wú)法進(jìn)行真空應(yīng)用。
      2.結(jié)構(gòu)材料通常將工藝溫度限制在約158°F（70°C）和壓力至43 psig（3 bar）。
      3.液體表面的狀況也很重要?？梢匀萑桃恍┩牧?，但是泡沫通常會(huì)抑制回波。
      4.油箱中的障礙物，例如管道，加強(qiáng)桿和攪拌器，將導(dǎo)致虛假回波，但是大多數(shù)發(fā)射器具有復(fù)雜的軟件算法以允許掩蔽或忽略這些回波。
      5.超聲波發(fā)射器可用于含有干燥產(chǎn)品的筒倉(cāng)，如顆粒，谷物或粉末，但這些更難以調(diào)試。必須考慮諸如休止，起塵和長(zhǎng)距離的表面角度等因素。導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)射器更適合干燥產(chǎn)品應(yīng)用。