超声波液位计的工作原理和如何使用

    随着电子技术和数字技术的不断发展，超声波液位计也取得了长足的进步。该仪表具有精度高、非接触、干扰因素少、价格低廉、使用方便的优点，在石油、化工、农田水利等领域应用广泛，尤其是在水处理和自控系统中起着至关重要的作用。

    超声波液位计的工作原理

    超声波液位计由传感器（探头）和变送器组成。传感器受电激励后向被测介质发出一个超声波脉冲，该脉冲穿过空气到达介质表面后被反射回来，部分反射的回波被同一传感器（此时作为接收器）接收，并转换成电信号。变送器的电子检测系统检测到该信号后，将其转变为液位信号进行显示。同时，将液位信号转变为4~20mA电流信号传送给上位机（PLC）参与过程控制。超声波脉冲以声速传播，从****到接收所用的时间，即脉冲的传输时间t与传感器到介质表面的距离S成正比。

    距离S根据声速C和传输时间t得出下列公式：

    S=C×t/2（在空气的正常条件下，声速为C=340m/s）

    由于超声波脉冲有一定的宽度，使得在传感器较近的小段区域内反射波与波重迭，传感器无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波液位计的型号有关。最大的测量范围取决于空气对超声波的衰减以及脉冲从介质表面反射的强度。


    通过传感器并接收超声波可测得传感器到液面的高度S，只要将传感器到构筑物底部的距离L输入到变送器的矩阵内，即可测得介质的液位高度d=L-S。测量的精度可达毫米。使用时可将被测介质的液位上、下限输入到变送器矩阵内，以便及时输出上、下限报警。