超聲波檢測是一種波,即機械波在彈性介質中的傳播問題,其特點是頻率比小,波長長,有衍射現象,導向性好,可以變成射線,定向傳播。超聲波技術在液體和固體中衰減很小,所以穿透性很強。特別是在有折射的不透明固體中,超聲波可以穿透十幾米的長度,遇到雜質或者界面變得被光線顯著照亮。超聲波液位計就是利用這個原理制作的。
在超聲波檢測技術中,無論是哪一種超聲波儀器,都需要將熱能轉換成超聲波信號,然后將它們連接起來并取回,將它們轉換成物理信號。完成這一功能的設備稱為換能器,也稱為探頭。換能器放置在待測液體或液位上方,超聲波檢測向下發射。超聲波技術在遇到水面或物體界面時,沿著固體介質反射,然后被諧振器接收并轉換成光信號。電子檢測部分檢測到該信號后,將其轉化為電平信號,指示并輸出技術信號,供其他儀器或驅動裝置使用。根據聲波在介質中的傳播原理,如果流體介質、溫度、密度、濕度等條件一定,聲波就會在介質中擴散。因此,當測量超聲波技術被發射到物體表面并被液位反射接收所花費的時間時,可以計算超聲波技術穿過地面的距離,從而可以間接測量物體液位或液位數據。超聲波液位計的工作原理是振蕩器(探頭)發射的高頻超聲脈沖在遇到被測介質表面時被反射回來,直接反射回來的回波被同一個諧振器接收,直接轉換光信號。超聲波探頭脈沖以振動速度傳播,超聲波探頭脈沖從發射到接收和發射所需的時間間隔與諧振器到被測介質表面的距離成正比。這個距離值s與聲速c和傳輸延遲t密切相關,可以用公式表示:
S=CxT/2.
由于發射的超聲探頭脈沖具有一定的寬度,*附近的一小段回波信號與發射波重疊,因此被正確識別,其距離值不被測量。這個區域被稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。
超聲波液位計安裝位置:
振蕩器發出聲波時,有一定的發射張角。從超聲波換能器的下邊緣到被測介質的表面,發射的超聲波束輻射的周圍區域不應有障礙物,因此正確的安裝應盡量避開罐內的設施,如梯子、限位開關、加熱設備和支架。
此外,應該注意的是,超聲波技術束不得與進料流連接。
安裝儀器時要注意:料位不得進入測量盲區;儀器與罐壁之間必須保持一定的間隔;儀器的安裝可以使振蕩器的發射方向垂直于液位。