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液位仪表选型指南--超声波液位计

在非接触式物位测量仪表中，雷达物位计和超声波液位计是两大主流仪表，也是适用工况*多的仪表，这两种仪表各有特点，只有充分了解仪表特点及应用条件，才能做到选型合理，充分利用仪表的测量性能。因为物位仪表在选型时，与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别，很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。现我们就将下列两种仪表分别做为介绍：
　　

超声波液位计
　　传感器发出的超声波碰到被测介质被反射，反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为*小回波幅度（在*恶劣条件下回波幅度）比*大噪声幅度（虚假回波、多径反射回波等的幅度）。回波质量数值越大，物位计应用效果越好。
超声波物位计工作频率及测量性能：传感器高频(40-70KHz)工作时，传感器的尺寸小，盲区小，方向性好，精度高，但其声波衰减快，传播介质（空气）波动时穿透性差，测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时，传感器尺寸大，盲区大，方向性不好，精度低，其优势是声波衰减慢，传播介质（空气）波动时穿透性较好，测距稍远。
超声波的回波强度主要受以下两个因素影响：

　　１.传播介质越稳定越有利于传播。

　　超声波是机械波。机械波在传播过程中会受到传播介质稳定程度的影响。例如：有一池塘水，当风平浪静时，往池塘中扔一石子就可看到水波纹��当大风使池塘水起波浪时，往池塘中扔很大的石头都难看到水波纹。引起空气波动因素很多，如：粉尘，气浪，蒸汽，料流等都会引起空气波动，降低回波质量，影响测量效果。当粉尘，气浪等现象严重时，建议用低频超声波物位计来测量。

　　2.被测介质表面越平整，声阻抗越大（越硬）越有利于反射回波。

　　在固体测量时，被测表面都是不平的，有一定的安息角。在这种条件下的反射波是漫反射波。由于反射与波长有关，当反射面的线度可与波长相比时或更大时，才能发生反射。显然，工作频率越高，其波长越小，对于较小的物料，更易于发生漫反射。例如，频率为10KHz的机械波在空气中的波长是34mm，大多数情况下，物料的线度都不会有这么大。此外，低频工作时，发射波的开角大，回波就会很宽。这时测得的数据也就不准了，有时会差几百毫米甚至1米或更多。因此，测量颗粒较小的固体料位，建议使用高频超声波物位计。
　　综上述，考虑现场工况时，应特别注意两个方面：换能器到被测介质间的空气状态和被测介质的表面状态。
　　超声波物位计的选择：

　　１.换能器

　　生产商给出的*大量程一般是在实验室条件下才能达到。实际应用时，选择量程时，要留有余量。应确保测量距离为仪表*大量程的0.3-0.5倍。*好有应用案例。

　　２.控制表

　　应选择有回波显示功能的控制表。由于物位测量工况的不确定性，物位计的工作性能仅用数字表示是不够的。回波显示是将换能器到被测介质之间全过程的回波显示出来。盲区附近的波形状况，真实回波、虚假回波以及杂散噪声的幅度、宽度以及信噪比等有关测量性能的因素通过回波曲线的形式**反映出来，使用户做到一目了然，心中有数。
　　一台好的超声波液位计应具备的性能：频率高、发射波开角小（方向性好），换能器谐振好（盲区小），换能器要起振快，刹车快，谐振频率准。全量程回波处理动态范围大（100-120dB），回波图形显示。在多虚假回波的工况下，回波波形不断变化时，物位计应能准确地捕获真实回波。因此，物位计的回波　　处理软件应具有良好的算法（是一种物位测量应用经验积累的总和）。
超声波液位计目前市场价值：由于雷达技术的普及和发展以及雷达的技术特点，在物位测量中，超声波液位计有被雷达物位计取代的趋势。综合性价比分析，在液位测量方面，超声波液位计

还有市场。

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