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超聲波物位計(jì)的原理、優(yōu)劣勢及其應(yīng)用
2019-02-26
超聲波物位計(jì)是集超聲、電子、軟件于一身的高科技產(chǎn)品，其以簡單經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便、非接觸測量、適用范圍廣的特點(diǎn)，頗受用戶歡迎。為便于儀表用戶更好地了解和應(yīng)用超聲波物位計(jì)，本文就結(jié)合超聲波物位計(jì)的原理和優(yōu)劣勢，談?wù)劤暡ㄎ镂挥?jì)的應(yīng)用。
二、超聲波物位計(jì)的優(yōu)劣勢
（一）超聲波物位計(jì)的優(yōu)勢
回波測距技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：
1．它不僅能定點(diǎn)和連續(xù)測位，而且能方便的提供遙測或遙控所需的信號。
2．與放射性測位技術(shù)相比，回波測距技術(shù)不需要防護(hù)。與激光測距技術(shù)相比，它又有簡單和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)
3．回波測距技術(shù)一般不需要運(yùn)動(dòng)部件，在安裝和維護(hù)上相應(yīng)比較方便。
（二）超聲波物位計(jì)的劣勢
盡管超聲波物位計(jì)有諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。但其也有明顯的不足，在一些特殊場合下無法使用。
1．由于聲波，作為一種機(jī)械波，其傳輸是需要媒介的，所以在真空中就不能傳播。
2．蒸汽含量過高或液面有泡沫等復(fù)雜工況下測量誤差較大，當(dāng)測量環(huán)境中霧氣或粉塵很大時(shí)也不能很好的測量。
3．超聲波物位計(jì)有溫度限制，一般探頭處溫度不能超過80℃，另外，聲波速度受溫度影響很大。所以在溫度高于80℃或溫差變化較大的場合，不適合使用超聲波物位計(jì)。
4．由于超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)來發(fā)射的，壓力太大時(shí)發(fā)聲部件會受影響，所以超聲波物位計(jì)受壓力影響很大，在壓力較高或負(fù)壓的場合下不能使用，一般要求應(yīng)用在0.3MPa以內(nèi)的常壓容器中。
三、超聲波物位計(jì)的應(yīng)用
正因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，使得超聲波物位計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、礦業(yè)、發(fā)電廠、化工廠、水處理廠、污水處理站、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保監(jiān)測、食品（釀酒業(yè)、飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品）、醫(yī)藥、抗洪防汛、水文監(jiān)測、明渠、空間定位等許多行業(yè)?？砂惭b于工業(yè)井、石灰料倉、原煤倉、冷軋系統(tǒng)和水泵站等設(shè)備中。除此之外，超聲波液位計(jì)還可以安裝于野外，用于測量湖泊、水庫等液位的高低情況。
按結(jié)構(gòu)形式劃分，超聲波物位計(jì)可分為一體式和分體式兩種。一體式超聲波物位計(jì)是儀表表頭和換能器為一個(gè)整體，防護(hù)等級高、抗干擾能力強(qiáng)，能適應(yīng)大多數(shù)工業(yè)環(huán)境。計(jì)為超聲波物位計(jì)具有良好的適用性、可靠性，穩(wěn)定應(yīng)用于上述場合，有效保障生產(chǎn)的高效進(jìn)行。
一、超聲波物位計(jì)的原理
超聲波物位計(jì)主要利用回波測距技術(shù)進(jìn)行工作的。超聲波物位計(jì)的探頭（又稱換能器）發(fā)出超聲波脈沖信號，并與介質(zhì)界面產(chǎn)生接觸，經(jīng)反射后再回到探頭進(jìn)行接收處理，探頭則根據(jù)測出的超聲脈沖從發(fā)射到接收的時(shí)間以及介質(zhì)中的聲速從而求得探頭到介質(zhì)的距離，即得出物位高度。二、超聲波物位計(jì)的優(yōu)劣勢
（一）超聲波物位計(jì)的優(yōu)勢
回波測距技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：
1．它不僅能定點(diǎn)和連續(xù)測位，而且能方便的提供遙測或遙控所需的信號。
2．與放射性測位技術(shù)相比，回波測距技術(shù)不需要防護(hù)。與激光測距技術(shù)相比，它又有簡單和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)
3．回波測距技術(shù)一般不需要運(yùn)動(dòng)部件，在安裝和維護(hù)上相應(yīng)比較方便。
（二）超聲波物位計(jì)的劣勢
盡管超聲波物位計(jì)有諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。但其也有明顯的不足，在一些特殊場合下無法使用。
1．由于聲波，作為一種機(jī)械波，其傳輸是需要媒介的，所以在真空中就不能傳播。
2．蒸汽含量過高或液面有泡沫等復(fù)雜工況下測量誤差較大，當(dāng)測量環(huán)境中霧氣或粉塵很大時(shí)也不能很好的測量。
3．超聲波物位計(jì)有溫度限制，一般探頭處溫度不能超過80℃，另外，聲波速度受溫度影響很大。所以在溫度高于80℃或溫差變化較大的場合，不適合使用超聲波物位計(jì)。
4．由于超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)來發(fā)射的，壓力太大時(shí)發(fā)聲部件會受影響，所以超聲波物位計(jì)受壓力影響很大，在壓力較高或負(fù)壓的場合下不能使用，一般要求應(yīng)用在0.3MPa以內(nèi)的常壓容器中。
三、超聲波物位計(jì)的應(yīng)用
正因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，使得超聲波物位計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、礦業(yè)、發(fā)電廠、化工廠、水處理廠、污水處理站、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保監(jiān)測、食品（釀酒業(yè)、飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品）、醫(yī)藥、抗洪防汛、水文監(jiān)測、明渠、空間定位等許多行業(yè)?？砂惭b于工業(yè)井、石灰料倉、原煤倉、冷軋系統(tǒng)和水泵站等設(shè)備中。除此之外，超聲波液位計(jì)還可以安裝于野外，用于測量湖泊、水庫等液位的高低情況。
按結(jié)構(gòu)形式劃分，超聲波物位計(jì)可分為一體式和分體式兩種。一體式超聲波物位計(jì)是儀表表頭和換能器為一個(gè)整體，防護(hù)等級高、抗干擾能力強(qiáng)，能適應(yīng)大多數(shù)工業(yè)環(huán)境。計(jì)為超聲波物位計(jì)具有良好的適用性、可靠性，穩(wěn)定應(yīng)用于上述場合，有效保障生產(chǎn)的高效進(jìn)行。
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（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司市場部2019年2月26日發(fā)布）
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