超聲波液位計液態介質測量高精度的探討 十一
超聲波是一種機械波,即機械振動,在彈性介質中傳播,其振動頻率在20KHz以上,超出人耳的聽覺上限,人們把這種聽不見的聲波叫超聲波。如果波源所激起的縱波的頻率在20Hz到20KHz之間,就能引起入的聽覺。在這一頻率范圍內的振動稱為聲振動,聲振動所激起的縱波稱為聲波。而頻率低于20Hz的機械波叫做次聲波。
超聲波用于液位檢測時,主要利用了它的以下性質;
和其他聲波一樣,超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,并有各自的傳播速度。例如,在常溫下空氣中的聲速約為334m/s,在水中的聲速約為1440m/s,而在鋼鐵中約為5000m/s。聲速不僅與介質有關,還與介質所處的狀態(如溫度)有關。
超聲波在空氣中傳播是由于氣體具有反抗壓縮和擴張的彈性模量,所以空氣分子受到振子振動面交替的壓縮與擴張時,氣體分子具有恢復力,即氣體反抗壓縮變化力的作用而實現彈性波的傳播。因此,超聲波在大氣中的傳播速度受溫度、濕度等因素的影響。
超聲波在空氣中的傳播速度主要與空氣的壓力和溫度有關,正常條件下由于大氣壓力變化很小,因此,其傳播速度主要考慮溫度的影響,但是,在瀝青罐中,溫度變化很大,超聲波的聲速與環境溫度、濕度有關。在一些測量精度要求較低的情況下,聲速可以直接取不變值,
(T為絕對溫度)來對速度進行溫度補償。但有些測距系統上只考慮溫度對聲速的影響是不夠的,它們或者需要高精度的距離信息以達到準確定位,或者是周圍高溫、高濕環境。據實驗測得同一溫度,0~0.5%RH的濕度下,聲速最多會相差60m/s,因此,在溫度、濕度變化大、精度要求高的作業環境下,應同時考慮兩個因素對聲速的影響。
詳情請瀏覽公司網站的產品中心 http://m.sol365.cn/ 超聲波液位計