超聲波液位計(jì)工作原理.doc

超聲波液位計(jì)工作原理字體大?。捍?| 中 | 小2010-07-02 08:36 閱讀(395) 評論(0)分類：優(yōu)惠促銷 超聲波液位計(jì)工作原理超聲傳感器在微處理器的控制下，發(fā)射和接收超聲波，并由超聲波在空中的傳播時間t來計(jì)算超聲傳感器與被測物之間的距離s ，由于聲波在空中傳播的速度c是一定的，則根據(jù)：s=ct / 2可計(jì)算出s ，又因?yàn)槌晜鞲衅髋c容器的底部的距離H是一定的，則被測物的物（液）位h=H-s?！境暡ㄒ何挥?jì)產(chǎn)品特點(diǎn)】兩線制和三線制最大量程可達(dá)15m，四線制最大量程可達(dá)40m（料位測量可達(dá)25米）最小分辨率1mm，LCD/LED大顯示屏； 智能信號處理技術(shù)，全塑料防腐外殼（防護(hù)等級IP67）；配有高低位雙繼電器（四線制系列提供此功能）；簡單的按鍵設(shè)定參數(shù)（無需等待容器排空或加滿，無需附加的遙控器）；靈活的安裝方式（螺紋或者法蘭連接，固定孔或支架連接）【超聲波液位計(jì)主要參數(shù)】 電源：DC24V30V或220V供電可選 量程：0-30m 分體為50m均可測量; 分辨率：量程10m,1mm10m,1cm 盲區(qū)：0.3-0.6m 環(huán)境溫度：-25-60 防護(hù)等級：IP65 顯示方式：4位LCD 精確度：0.25%,0.5%輸出負(fù)載：0500； 容器法蘭：最小內(nèi)口徑為80mm，法蘭接管長度小于150mm耐腐型一體化物（液）位儀:一體式物位計(jì)采用四氟乙稀傳感器， 可用于各種腐蝕性場合一體式超超聲波物（液）位儀外型尺寸 ?量程 尺寸A尺寸B尺寸C5米（液位）216mmM58x264mm10米（液位）216mmM70x264mm15米（液位）237mmM70x285mm20米（液位）237mmM70x285mm產(chǎn)品直達(dá):便攜超聲波流量計(jì) 固定超聲波流量計(jì) 手持超聲波流量計(jì) 超聲波熱量計(jì) 電磁流量計(jì) 孔板流量計(jì) 超聲波流量計(jì)超聲波液位計(jì)的特性、工作原理、技術(shù)參數(shù)時間：2007-12-18 17:15:10 來源： 文號：大中 小推薦閱讀66網(wǎng)新品“官網(wǎng)認(rèn)證”免費(fèi)公測自“66官網(wǎng)認(rèn)證”項(xiàng)目公布以來，一直受到多方人士的關(guān)注，適逢 66官網(wǎng)認(rèn)證聯(lián)手深圳市市場監(jiān)督管理局為企業(yè)官網(wǎng)保駕護(hù)航66網(wǎng)齊聚金沙灣，共慶五周年66網(wǎng)：電子商務(wù)讓企業(yè)騰飛專題講座66網(wǎng)聯(lián)手武漢紡織大學(xué)打造電子商務(wù)人才熱烈祝賀66網(wǎng)榮獲深圳市電子商務(wù)協(xié)會副會長單位稱號精準(zhǔn)廣告投放紙箱設(shè)備生產(chǎn)加工、經(jīng)銷批發(fā)“高起點(diǎn)，高標(biāo)準(zhǔn)”“度身訂造”數(shù)控機(jī)床具備各種型號燈泡模具、吹泡機(jī)備品備件超聲波液位計(jì)在日產(chǎn)生活中扮演越來越重要的角色。在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。下面我們九來看看超聲波液位計(jì)的特性、工作原理和技術(shù)參數(shù)。 一、超聲波液位計(jì)的特性 1、選用專業(yè)超聲波小角度探頭，發(fā)射功率大，靈敏度高，壽命長，測量距離遠(yuǎn)； 2、任意點(diǎn)上下限設(shè)定，倒值設(shè)定，(可在測距范圍內(nèi)任意設(shè)定兩點(diǎn)間的距離對應(yīng)420MA或05V，傳感器可方便安裝調(diào)試，適應(yīng)各種信號連接 要求 )。距離準(zhǔn)確度在線標(biāo)定可用于水、酒、糖、飲料等液位控制。 3、輸出方式有4-20MA或0-5V輸出，010V 輸出。 數(shù)字信號：RS232（三線）/ RS485（任選其一，在定貨時約定） 二次示儀表為智能型數(shù) 字顯示儀表，有多種功能，其中上下 限設(shè)定功能可使液位及物位實(shí)現(xiàn)自控及報警。 4、距離或深度數(shù)據(jù)直接由LED數(shù)碼管顯示，便于現(xiàn)場測定，并帶有溫度顯示。 5、全封蔽設(shè)計(jì)，可用于野外，可直接對液體進(jìn)行測定。 6、性價比高、價位超低 二、超聲波液位計(jì)的工作原理 超聲波物位計(jì)工作原理是由超聲波換能器（探頭）發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號.聲波的傳播時間與聲波的發(fā)出到物體表面的距離成正比.聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時間T的關(guān)系可用公式表示:S=CT/2.由于聲波脈沖發(fā)射過程中機(jī)械惰性占用了傳輸時間使靠近超聲波換能器的一小段區(qū)域內(nèi)聲波不能被接收這個區(qū)域稱為盲區(qū).盲區(qū)大小與超聲波的量程有關(guān). 三、超聲波液位計(jì)的技術(shù)參數(shù) 1、12或24伏直流供電 2、采用全密封小角度防水超聲波傳感器設(shè)計(jì)，適用于惡劣環(huán)境 3、聲束角小于10度，適合小空間檢測 超聲波液位計(jì)的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。超聲波液位計(jì)此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=CxT/2。由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，無法識別，不能測量其距離值。這個區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號有關(guān)。 超聲波物位計(jì)特點(diǎn) 超聲波物位計(jì)由于采用了先進(jìn)的微處理器和獨(dú)特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，超聲波物位計(jì)可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。換能器內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)測量值的溫度補(bǔ)償。 超聲波換能器采用最佳聲學(xué)匹配之專利技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效地輻射出去，提高信號強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量。超聲波物位計(jì)安裝要求：換能器發(fā)射超聲波脈沖時，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下緣到被測介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物，因此安裝時應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。 另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。 安裝儀表時還要注意：最高料位不得進(jìn)入測量盲區(qū)；儀表距罐壁必須保持一定的距離；儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直.4、量程.30-3，5，8，9，10，15米（液位，大量程可定做），重復(fù)精度：0.5% ，分辯率：2MM 帶有高精度數(shù)字溫度補(bǔ)償電路。 5、高亮度數(shù)碼顯示，輸出信號為0-5V或4-20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號，（010V，RS232或RS485），可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，配合一般工業(yè)表頭可實(shí)現(xiàn)水位（物位）自動控制。 6、帶有倒置距離轉(zhuǎn)換功能，可實(shí)現(xiàn)上下限點(diǎn)任意設(shè)定，（如，水池深度為5M，此時傳感器距離水面為4.2M，通過設(shè)定可顯示水池實(shí)際水位0.8M或4.2M ）。 7、超聲波變送器可在0.3512米內(nèi)任意點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)量設(shè)置（選裝）。 超聲波傳感器是用來測量物體的距離。首先，超聲波傳感器會發(fā)射一組高頻聲波，一般為40-45KHz，當(dāng)聲波遇到物體后，就會被反彈回，并被接受到。通過計(jì)算聲波從發(fā)射到返回的時間，再乘以聲波在媒介中的傳播速度（344 米/秒，空氣中）。就可以獲得物體相對于傳感器的距離值了。聲波換能器特性 聲波換能器就好比一個喇叭，能將電流信號轉(zhuǎn)換成高頻聲波，或者將聲波轉(zhuǎn)換成電信號。（其實(shí)多數(shù)喇叭都可以當(dāng)作話筒用，不信大家可以去試一下，用喇叭代替麥克風(fēng)，也是可以的，只不過麥克風(fēng)將聲波轉(zhuǎn)化成電信號的能力比較強(qiáng)一點(diǎn)。所以，更加靈敏一點(diǎn)。） 換能器在將電型號轉(zhuǎn)化成聲波的過程中，所產(chǎn)生的聲波并不是理想中的矩形，（圖1-a），而是一個類似花瓣一樣形狀，參見（圖1-b，c）：圖1：聲波特性值得一提的是，在實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)生的波形應(yīng)該是三維的，類似柱狀體。 對于機(jī)器人的應(yīng)用來說，超聲波傳感器主要用來探測物體的距離以及相對于傳感器的方位，以便可以進(jìn)行避障動作。最理想就是矩形，不但可以準(zhǔn)確的獲得物體的距離值，也可以準(zhǔn)確的獲得方位值，就是正前方。但是實(shí)際上，超聲波的波束根據(jù)應(yīng)用不同，有寬波束，和窄波束。寬波束（圖1-b）的傳感器會檢測到任何在波束范圍的物體，它可以檢測到物體的距離，但是確無法檢測到物體的方位，誤差最高會有100度左右，機(jī)器人將無法準(zhǔn)確的確定其避障的動作。當(dāng)然，作為只要探測物體有或者無的用途來說，寬波束的傳感器是比較理想的。同理，窄波束可以相對寬波束獲得更加精確的方位角。在選擇超聲波傳感器的時候，這個波形特性是必須要考慮的。超聲波的問題 超聲波傳感器應(yīng)用起來原理簡單，也很方便，成本也很低。但是目前的超聲波傳感器都有一些缺點(diǎn)，比如，反射問題，噪音，交叉問題。反射問題： 如果被探測物體始終在合適的角度，那超聲波傳感器將會獲得正確的角度。但是不幸的是，在實(shí)際使用中，很少被探測物體是能被正確的檢測的。圖二給出了幾個例子。圖2：聲波反射 圖2.a中的情況叫做三角誤差，當(dāng)被測物體與傳感器成一定角度的時候，所探測的距離和實(shí)際距離有個三角誤差。 圖2.b中的情況叫做鏡面反射，這個問題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下，發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去，因此無法產(chǎn)生回波，也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。 圖2.c中的情況可以叫做多次反射。這種現(xiàn)象在探測墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時比較常見。聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到，因此實(shí)際的探測值并不是真實(shí)的距離值。 這些問題可以通過使用多個按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的返回值，用來篩選出正確的讀數(shù)。噪音： 雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如，電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程會產(chǎn)生一定的高頻，輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的