超聲波物位計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀(jì)60年代，超聲波液（物）位計(jì)被用于物位測(cè)量，zui初只能測(cè)量3-4米的短量程液位，隨后發(fā)展到固體料位。今天，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，超聲波液位計(jì)/超聲波料位計(jì)測(cè)量?jī)x器可以測(cè)量幾厘米到幾十米的物位范圍，在諸多惡劣的條件下表現(xiàn)出非凡的能力。

　　超聲波液位計(jì)測(cè)量的內(nèi)在原理非常簡(jiǎn)單的。超聲波探頭位于容器的頂部，發(fā)射脈沖波達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面，同時(shí)接受由被測(cè)物表面反射回來(lái)的回波，由發(fā)射波和回波的時(shí)間差——也就是聲波在空間中的往返穿行時(shí)間來(lái)計(jì)算出探頭距離被測(cè)介質(zhì)表面的距離。

            超聲波液位計(jì)/超聲波料位計(jì)中的聲波與聲速的關(guān)系及對(duì)其產(chǎn)生的影響

     一般意義的“聲波”是指可以被我們的聽(tīng)覺(jué)器官所感受到的頻率，“超聲波”是指超過(guò)我們聽(tīng)覺(jué)極限的，高于18kHZ的頻率。實(shí)際“超聲波”在工業(yè)應(yīng)用中的頻率是5kHZ~~5MHZ，在物位測(cè)量技術(shù)方面為5kHZ~~40kHZ。聲波產(chǎn)生于振動(dòng)物體并由空氣分子的正常不規(guī)則運(yùn)動(dòng)傳播，聲波的傳播需要媒介，zui常見(jiàn)媒介是空氣，但水、金屬、木質(zhì)和橡膠等等多種物質(zhì)都可作為聲波的傳播媒介。

      超聲波探頭到介質(zhì)表面距離的計(jì)算是根據(jù)超聲波的傳播時(shí)間，即聲波從探頭發(fā)出到介質(zhì)表面，再?gòu)慕橘|(zhì)表面返回探頭所需時(shí)間，計(jì)算公式如下：

                         D= tf·c/2

                          D=探頭到介質(zhì)表面距離

                          Tf=聲波的傳播時(shí)間

                          C=聲波的傳播速率

      由此可知，除了聲波的傳播時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確性，聲波的傳播速度起著決定性的因素。

      下表列出了聲波在不同氣體介質(zhì)中，不同溫度下的速率。

      聲速的變化取決于傳播媒介的不同，在實(shí)際應(yīng)用中，多種因素影響著傳播媒介及聲速。今天，為了獲得更加的測(cè)量結(jié)果，超聲波物位儀表可以由程序設(shè)定不同媒介的聲速。