超声波物位仪课件.ppt

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1、第七节超声波式物位计定点式超声波物位计二、超声波及超声波式物位计概念一、CHAPTEREIGHT三、连续式超声波物位计四、声速校正的方法第七节超声波式物位计Chapter81．超声波检测原理20kHz以上频率的机械波称为超声波。当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为两种介质的密度不同和声波在其中的传播速度不同，在分界面上声波会产生反射和折射。反射系数与声阻抗有关。超声波物位检测方法通过测量声波从发射至接受反射回波的时间间隔来确定物位高低。当超声波传播速度已知可根据时间求得物位。一、超声波及超声波式物位计概念超声波可以在气体、液体及

2、固体中传播，传播速度取决于介质的弹性常数及介质的密度，而且还与介质所处的状态有关。一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter8超声波物位计是基于压电效应、和逆压电效应，一般采用较高频率的超声脉冲，通过发射器(将交变电压转换成向外发射的机械波)和接收器（把声能转换成电能），完成声波的接收和发射，从而完成对物位的检测。一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter82．超声波物位计的优缺点(1)优点：1）可以定点和连续测量，能很方便地提供遥测或遥控所需要的信号；2）测量装置不需要防护；3）超声波测

3、量技术可选用气体、液体或固体作为传声媒质，有较大的适应性；4）没有可动部件，安装维护较方便；一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter85）超声波不受光线、粘度的影响等；6）超声波物位计可以做到非接触测量，因而适合于强腐蚀性、高压、有毒、高粘度液体液位的测量。一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter87）不怕烟和光，不受电磁干扰，可测量各种液体的液位和粉粒状固体料位，还可用于测量两种液体界面、液位差、料位差等。8）固介式的测量方式能测沸腾介质的液位，允许液面波动倾侧、如测量火箭、飞机、轮

4、船燃料仓内的液位。液介式的测量方式应用十分普遍，海水深度测量就采用这种方法。一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter8(2)超声波物位计的缺点：1)换能器本身不能承受高温；2)声速受到介质的温度、压力等影响；3)电路复杂、造价较高；4)超声波物位计不能测量有气泡和悬浮物的液位，被测液面有很大波浪时，在测量上会引起超声波反射混乱，产生测量误差。一、超声波及超声波式物位计概念第七节超声波式物位计Chapter83．超声波物位计的种类1)点式超声波物位计;2)连续式超声波物位计两种。以下分别介绍一、超声波及超声波式

5、物位计概念第七节超声波式物位计Chapter8常用的定点式超声波物位计有三种：1）声阻尼式；2）液介穿透式；3）气介穿透式。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter81．声阻尼式液位计工作原理：利用气体和液体对超声振动的阻尼有显著差别这一特性来判断测量对象是液体还是气体，从而测定是否到达检测换能器的安装高度（图8-24）。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter8二、定点式超声波物位计图8-24.定点式超声波物位检测系统第七节超声波式物位计Chapter82．液体介质穿透式超声波液位计工作原理：利用超

6、声换能器在液体中和气体中发射系数的显著差别来判断被测液面是否到达换能器的安装高度（图8-25）。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter82．液体介质穿透式超声波液位计优点：结构简单，不受被测介质物理性质的影响，工作安全可靠。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter8二、定点式超声波物位计图8-25液体介质穿透式超声波液位检测系统第七节超声波式物位计Chapter83．气体介质穿透式超声波物位计将两换能器相对安装在预定高度的一直线上，使其声路保持畅通。当被测物位升高遮断声路时，接收换能器收不到超声波，

7、控制器内继电器动作，发出相应的控制信号。由于超声波在空气中传播，故频率选择得较低（20kHz～40kHz）。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter83．气体介质穿透式超声波物位计适用场合：粉状、颗粒状、块状或其他固体料位的发讯和报警。优点：结构简单、安全可靠、不受被测介质物理性质的影响，适用范围广。二、定点式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter8常用的连续式超声波物位计有液体介质超声波液位计、气体介质超声波物位计和超声波界位计三种。图8-26为液体介质超声波液位计、气体介质超声波物位计工作原理，都是利用介

8、质回声测距测量物位。三、连续式超声波物位计第七节超声波式物位计Chapter8三、连续式超声波物位计图8-26连续式超声波液位检测系统第七节超声波式物位计Chapter8图8-27为超声波界位计工作原理：两种不同的液体A、B的相界面在