超聲波物位計(jì)受到哪些因素影響會(huì)測(cè)量不準(zhǔn)?15305232668
超聲波物位計(jì)是我們工況日常用的一種物位計(jì)之一,那么就其產(chǎn)品特點(diǎn)來(lái)看局限性還是很大的,那么力科儀表就這個(gè)物位計(jì)的產(chǎn)品特性來(lái)看主要受到哪些方面的影響會(huì)引起測(cè)量不準(zhǔn)?
強(qiáng)度的衰減
聲波傳播過程中強(qiáng)度的減弱是由于空氣對(duì)它的吸收,這是由于空氣的粘性和熱傳導(dǎo)以及空氣分子的行為特性決定的。
粉塵的影響
粉塵環(huán)境對(duì)聲速的影響非常小,但對(duì)超聲波的衰減很明顯,是阻礙超聲波方案實(shí)施的主要因素。實(shí)際應(yīng)用中,低頻率并帶有特殊泡沫塑料表面的探頭在粉塵環(huán)境中的使用方案是非常成功的。
氣流的影響
在開放環(huán)境下,空氣作為超聲波的載體,橫向的空氣氣流將使得聲波的傳播路徑彎曲變長(zhǎng),實(shí)際中的影響并不大。
溫度的影響:
溫度的變化影響著聲速的變化,在正常環(huán)境中溫度的變化帶給聲速的變化為0.17%℃。在實(shí)際測(cè)量中,多種自然因素會(huì)導(dǎo)致誤差,而百特先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng),包括了溫度傳感器和軟件功能,可以對(duì)溫度的影響進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。在實(shí)際應(yīng)用中,由于探頭周圍環(huán)境,超聲波傳播媒介的溫度以及被測(cè)介質(zhì)的溫度不盡相同。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求選擇與探頭結(jié)合的內(nèi)置溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器。更為精確的測(cè)量系統(tǒng),可以在距探頭的特定位置放置回波反射參照物,產(chǎn)生參考回波,以對(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償。這種方法的有效性取決于回波反射參照物的放置精準(zhǔn)程度。
壓力的影響:
壓力的變化造成的溫度變化之間的關(guān)系:LnT1/T2=1.4LnP1/P2
雖然壓力的變化影響著探頭的工作狀態(tài),但壓力的變化不直接產(chǎn)生聲速的變化.由于壓力和溫度之間的關(guān)系:T=KP(K為常數(shù)),所以壓力的變化影響著溫度的變化,進(jìn)而影響聲速的變化.
聲波的發(fā)射與傳播:
探頭的內(nèi)部有一個(gè)或多個(gè)壓電陶瓷晶體,用于聲波信號(hào)的產(chǎn)生和接收,當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電信號(hào)時(shí)產(chǎn)生微小機(jī)械振動(dòng)發(fā)出聲波。同理,回波使壓電陶瓷晶體產(chǎn)生微小機(jī)械振動(dòng)發(fā)出電磁信號(hào),實(shí)際的方法是一個(gè)探頭扮演著發(fā)射與接收的雙重角色。
當(dāng)壓電陶瓷晶體獲得電脈沖激勵(lì)時(shí),將產(chǎn)生一段時(shí)間的共鳴,最初的共鳴振幅很大,隨著探頭震動(dòng)能量的減弱,振幅將趨于零。在共鳴期間內(nèi),共鳴覆蓋了回波,使得探頭不準(zhǔn)確判定回波,這段時(shí)間為幾毫秒,相對(duì)應(yīng)的距離范圍成為:“盲區(qū)”。
為了確保發(fā)射波與回波時(shí)間差的準(zhǔn)確性,回波信號(hào)必須有足夠的強(qiáng)度以產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化為電脈沖,回波信號(hào)的強(qiáng)度取決于發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度,傳播介質(zhì)的特性,傳播的距離和被測(cè)介質(zhì)反映面的特性。
被測(cè)介質(zhì)表面的影響
超聲波液位計(jì)回波強(qiáng)度比率取決于被測(cè)介質(zhì)的特性,所有的介質(zhì)對(duì)超聲波都是部分的反射,部分的吸收以及部分的傳輸。濃密的介質(zhì),會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的回波,反之成立。實(shí)際測(cè)量中,液體界面的回波遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于固體?;夭ㄔ诠潭w粒表面產(chǎn)生時(shí),其角度方向不同,相互有著時(shí)間差,造成相位不同從而減少直接反射回探頭的回波強(qiáng)度。