HS-AW-L20RDC2XXXC00SCMG超聲波物位計的工作原理

一、工作原理概述

超聲波物位計是一種利用超聲波技術進行物位測量的傳感器。它通過發射超聲波脈沖，并接收這些脈沖從被測物體表面反射回來的信號，來計算物體與傳感器之間的距離。

二、具體工作步驟

發射超聲波脈沖：

超聲波物位計內部的超聲波換能器（探頭）在電子單元的控制下，向被測物體表面發射一束高頻超聲波脈沖。這些脈沖以聲速在介質中傳播，聲速在不同介質中會有所不同，但一般約為343米/秒（在標準大氣壓和溫度20℃下），且受溫度和濕度等條件影響。

接收回波：

當超聲波脈沖遇到被測物體表面時，它會被反射回來。反射回來的超聲波脈沖被同一個換能器（或獨立的接收器）接收，并轉換成電信號。

計算距離：

電子單元檢測從超聲波發射到接收回波的時間間隔（Δt）。由于超聲波需要往返傳播，因此實際距離應為聲速（c）與時間間隔（Δt）乘積的一半，即距離 = (c × Δt) / 2。

確定物位：

在一些應用中，超聲波物位計可能還需要知道探頭本身的高度或參考點，以便通過減法運算得出被測物體的實際物位。即，物位 = 探頭高度 - 計算出的距離。

三、影響因素及注意事項

聲速變化：聲速在不同溫度、濕度和大氣壓力下會發生變化，這可能會導致距離測量的不準確性。因此，一些超聲波物位計會配備溫度傳感器來修正聲速，以提高測量精度。

反射面特性：目標物體表面的反射性質會影響超聲波的回波質量。粗糙、不規則或吸收性強的表面可能會導致回波的散射或吸收，從而降低測量精度。

多路徑傳播：在多路徑傳播中，聲波可能不止一次地反射或傳播，導致傳感器收到多個回波。這會使距離測量更加復雜，并可能引起誤差。

環境干擾：超聲波物位計容易受到環境中的干擾影響，如聲音反射、氣流等。這些干擾可能會導致誤測。

四、應用領域

超聲波物位計廣泛應用于儲罐、化學品罐、池子、料槽、水渠、水井等各行業。被測介質包括清水、污水、泥漿、酸堿液、一體化學試劑、潤滑油、重油、瀝青等。由于其非接觸式測量和對光線、介質黏度、濕度等不的特性，超聲波物位計特別適用于有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位測量。