超声波液位计由超声波探头,发射控制与接收处理电路,控制器和显示等部分组成。收发及换能器探头由压电式换能器、收发器及温度补偿电路组成;收发器包括发射控制与接收处理电路,主要由超声波发射脉宽控制、回波信号检波、比较、微分、整1形等信号处理电路组成;四线制为:当采用交流220v供电时,或者当采用直流24v供电,要求供电回路与信号输出回路完全隔离时,应使用一根4芯电缆线。显示电路采用74LS164和LED组成,完成系统参数及液位高度的显示;控制器是以80C552单片微机组成的应用系统,主要完成按键的扫描处理,超声波的发射控制,接收回波时间的计算,以及液位的换算等。本文重点介绍为了提高测量精度及减小测量盲区对超声波回波检测所采取的软硬件措施。
超声波液位计的工作原理是与换能器(探头)发出高频超声波脉冲遇到被测介质有关。表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。测量的超声波脉冲由传感器(换能器),由于超声波的发射脉冲宽度在一定程度上,使距离传感器关闭小的部分区域反射波和透射波重叠,无法确定,无法测量的距离值。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示:S=C×T/2
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭,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物位计的型号有关。
缺点是精度比较低,测试容易有盲区。液位计的产品主要优势:1、它可以进行功率的自动调整,在控制方面的性能也很好。不可以测量压力容器,不能测量易挥发性介质。
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