超声波液位计的检测原理

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【导读】声波是一种机械波，是机械振动在介质中的传播过程，当振动频率在10~I0000Hz时可以引起人的听觉，称为闻声波.更低颇率的机械波称为次声波;20H:以上孩率的机械波称为超声波

声波是一种机械波，是机械振动在介质中的传播过程，当振动频率在10~I0000Hz时可以引起人的听觉，称为闻声波.更低颇率的机械波称为次声波;20H:以上孩率的机械波称为超声波.作为物位检测的，一般应用在20Hz以上频率的超声波段内。

超声波液位计超声波用于物位检测主要利用它的以下几个性质。

1超声波能以各种传播棋式(纵波、横波、表面波等)在气体、液体及固体中传播。也可以在光不能通过的金属、生物中传播，是探测物质内部的有效手段。

②声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体吸收*强而衰减*大，液体其次，固体吸收*小而衰减*小，因此对于一给定强度的声波，在气体中传播的距离会明显比在液体和固体中传播的距离短。声波在介质中传播时，衰减的程度还与声波的频率有关.频率越高.声波的衰减也就越大.因此超声波比其他声波在传播时的衰减更明显。

③声波传播时方向性随声波频率的升高而变强.发射的声束也越尖锐。超声波可近似为直线传播.具有很好的方向性.

④当声波由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传播的速度不同.在分界面上声波会产生反射和折射，在声波垂直人射时，如果两种介质的声阻抗相差悬殊，声波几乎全部被反射，如声波从液体或固体传播到气体.或由气体传播到液体或固体时。

超声波液位计声波式物位检测方法就是利用声波的这种特性，通过测量声波从发射至接收到物位界面

所反射的回波的时间间隔来确定物位的高低.用3-16是用超声波检侧物位的原理图.图中超声发射器被置于容器底部，当它向液面发射短促的脉冲时，在液面处产生反射，回波被超声接收器接收.若超声发生器和接收器图中探头)到液面的冲离为H.声波在液体中的传播速度为。.则有如下简单关系

H=1/2ut

式中，t为超声脉冲从发射到接收所经过的时间.当超声波的传播速度u为已知时.利用上式便可求得物位的量值.

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2006-09-10 13:12:50

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