超聲液位計工作頻率及測量性能:傳感器高頻(40-70KHz)工作時,傳感器的尺寸小,盲區(qū)小,方向性好,精度高,但其聲波衰減快,傳播介質(zhì)(空氣)波動時穿透性差,測距較小。傳感器低頻(10-20KHz)工作時,傳感器尺寸大,盲區(qū)大,方向性不好,精度低,其優(yōu)勢是聲波衰減慢,傳播介質(zhì)(空氣)波動時穿透性較好,測距稍遠。
1、傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播
超聲波是機械波。機械波在傳播過程中會受到傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響。例如:有一池塘水,當風平浪靜時, 往池塘中扔一石子就可看到水波紋,當大風使池塘水起波浪時,往池塘中扔很大的石頭都難看到水波紋。引起空氣波動因素很多,如:粉塵,氣浪,蒸汽,料流等都會引起空氣波動,降低回波質(zhì)量,影響測量效果。當粉塵,氣浪等現(xiàn)象嚴重時,建議用低頻超聲波液位計來測量。
2、被測介質(zhì)表面越平整、聲阻抗越大(越硬)越有利于反射回波
在固體測量時,被測表面都是不平的,有一定的安息角。在這種條件下的反射波是漫反射波。由于反射與波長有關(guān),當反射面的線度可與波長相比時或更大時,才能發(fā)生反射。顯然,工作頻率越高,其波長越小,對于較小的物料,更易于發(fā)生漫反射。例如,頻率為10KHz的機械波在空氣中的波長是34mm,大多數(shù)情況下,物料的線度都不會有這么大。此外,低頻工作時,發(fā)射波的開角大,回波就會很寬。這時測得的數(shù)據(jù)也就不準了,有時會差幾百毫米甚至1米或更多。因此,測量顆粒較小的固體料位,建議使用高頻超聲波液位計。
綜上述,考慮現(xiàn)場工況時,應(yīng)特別注意兩個方面:換能器到被測介質(zhì)間的空氣狀態(tài)和被測介質(zhì)的表面狀態(tài)。
超聲波液位計傳感器發(fā)出的超聲波碰到被測介質(zhì)被反射,反射回波的質(zhì)量反映了物位計應(yīng)用效果。超神波回波質(zhì)量定義為最小回波幅度(在最惡劣條件下回波幅度)比最大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射回波等的幅度)。超聲波回波質(zhì)量數(shù)值越大,物位計應(yīng)用效果越好。