我們將聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,其特征在于,在機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中傳播的過程中,頻率高,波長短,衍射現(xiàn)象小,方向性好,變成放射線,具有方向性。 超聲波在液體、固體中衰減小,因此透射能力強(qiáng),特別是在對(duì)光不透明的固體中,超聲波能夠透射數(shù)十米長,接觸雜質(zhì)和界面有明顯的反射,超聲波測量部位利用其特點(diǎn)。 在超聲波檢查技術(shù)中,不論那樣的超聲波設(shè)備,都發(fā)射轉(zhuǎn)換了電能的超聲波,接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),完成該功能的裝置稱為超聲波換能器,也稱為探針。 將超聲波換能器放置在被檢液體上,向下發(fā)射超聲波,超聲波通過空氣介質(zhì),碰到水面時(shí)被反射,被換能器接收而變換為電信號(hào),電子檢測部檢測該信號(hào)變?yōu)橐何恍盘?hào)并顯示輸出。
從超聲波在介質(zhì)中傳播的原理可以看出,如果介質(zhì)的壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,超聲波在介質(zhì)中傳播的速度一定。 因此,如果測量從發(fā)射超聲波到遇到液面反射而被接收所需要的時(shí)間,則能夠得到超聲波通過的距離、即液面水平的數(shù)據(jù)。
超聲波有死角,設(shè)置時(shí)需要計(jì)算傳感器的設(shè)置位置和測量液之間的距離。 雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射的反射; 收到的工作模式。 雷達(dá)液位計(jì)天線發(fā)射電磁波,雷達(dá)波以光速運(yùn)行。 在物體的表面反射這些波形之后,由天線接收和發(fā)射電磁波的時(shí)間與到液面的距離成比例,并且關(guān)系表達(dá)式為: D=CT/2表達(dá)式中的d; <; br/>; 從雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離c <; br/>; 光速t>; <; br/>; 電磁波運(yùn)行時(shí)間
雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,如果電磁波的傳播速度一定,就可以計(jì)算出從液面到雷達(dá)天線的距離,知道液面的水平。 在實(shí)際運(yùn)用中,雷達(dá)水平計(jì)有調(diào)頻連續(xù)波方式和脈沖波方式兩種方式。 采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的電平儀功耗大,應(yīng)采用四線制,電子電路復(fù)雜。 采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì),功耗低,能夠以雙線式24V DC供電,易于實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全,適用范圍廣。 超聲波是聲波,雷達(dá)是電磁波,這是zui的很大區(qū)別。 而且超聲波的透射能力和方向性強(qiáng)于電磁波,是超聲波探測現(xiàn)在流行的原因。
主要應(yīng)用場景的不同:超聲波和雷達(dá)主要是測量原理的不同,引起了他們的不同運(yùn)用場景。 雷達(dá)考慮了被測物質(zhì)的介電常數(shù),但超聲波考慮了被測物質(zhì)的密度。 介電常數(shù)低的物質(zhì)雷達(dá)的測量效果降低,固體物質(zhì)也推薦使用超聲波。 同時(shí)雷達(dá)發(fā)射的是電磁波,不需要傳播媒介,超聲波是聲波,機(jī)械波,需要傳播媒介。 另外,由于波的發(fā)射方式的元件不同,超聲波是通過壓電物質(zhì)的振動(dòng)發(fā)射的,因此在壓力高或負(fù)壓的情況下,一般不能僅僅使用常壓容器。 雷達(dá)可用于高壓工藝罐。 雷達(dá)的發(fā)射角度比超聲波大,在小容器和瘦容器中不推薦非接觸式雷達(dá),一般推薦波導(dǎo)雷達(dá)。 zui之后是精度的問題,當(dāng)然雷達(dá)的精度比超聲波高,容器不選擇超聲波而使用高精度的雷達(dá)。 在價(jià)格方面,超聲波一般比雷達(dá)低,當(dāng)然超聲波的價(jià)格也相當(dāng)高。 例如,6~70米的范圍內(nèi),雷達(dá)也不能到達(dá),只能選擇超聲波! 聲波的傳播需要介質(zhì),不能在真空中傳播。 所以超聲波在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上有限,與雷達(dá)相比還不夠。 首先,超聲波液位計(jì)有溫度限制,一般探頭的溫度不能超過80度,聲波速度受溫度的影響很大。 其次,超聲波液位計(jì)受壓力的影響較大,一般要求在0.3MPa以內(nèi)。 因?yàn)槁暡ㄊ怯烧駝?dòng)產(chǎn)生的,所以壓力過大的話,發(fā)音零件會(huì)受到影響。 第三,測量環(huán)境中霧和粉塵大不能很好地測量。 這些各種東西限制了超聲液位計(jì)的應(yīng)用。 與此相比,雷達(dá)是電磁波,不受真空度的影響,對(duì)介質(zhì)溫度壓力的適用范圍廣,隨著高頻雷達(dá)的出現(xiàn),其應(yīng)用范圍廣,因此在物位測量中,雷達(dá)是非常好的選擇。 但是,無論是雷達(dá)還是超聲波液位計(jì),在設(shè)置過程中都要注意設(shè)置位置,注意死角。 例如,安裝在罐體上時(shí),請(qǐng)不要放入供給口,不要放入人的樓梯附近,要離罐壁300到500mm的距離,以防止回聲干擾。 有攪拌,液面變動(dòng)較大時(shí),也請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)陌惭b方法。 總之,沒有完美的東西。
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