1、超声波液位计工作原理 字体大小： 大 | 中 | 小 2010-07-02 08:36 阅读 (395) 评论 (0)分类： 优惠促销 超声波液位计工作原理 超声传感器在微处理器的控制下，发射和接收超声波，并由超声波在空中的传播时间 t来计算超声传感器与被测物之间的距离 s ，由于声波在空中传播的速度 c 是一定的，则根据： s=ct / 2 可计算出 s ，又因为超声传感器与容器的底部的距离 H 是一定的，则被测物的物（液）位 h=H-s。 【 超声波液位计产品特点 】 两线制和三线制最大量程可达 15m，四线制最大量程可达 40m（料位测量可达 25 米） 最小分辨率 1mm， LCD/L
2、ED 大显示屏； 智能信号处理技术，全塑料防腐外壳（ 防护等级 IP67）； 配有高低位双继电器（四线制系列提供此功能）； 简单的按键设定参数（无需等待容器排空或加满，无需附加的遥控器）； 灵活的安装方式（螺纹或者法兰连接，固定孔或支架连接） 【 超声波液位计主要参数 】 电源： DC24V 30V 或 220V 供电可选 量程： 0-30m 分体为 50m 均可测量 ; 分辨率：量程 10m,1mm 10m,1cm 盲区： 0.3-0.6m 环境温度： -25 -60 防护等级： IP65 显示方式： 4 位 LCD 精确度： 0.25%,0.5% 输出 负载： 0500； 容器法兰：最小内
3、口径为 80mm，法兰接管长度小于 150mm 耐腐型一体化物（液）位仪 :一体式物位计采用四氟乙稀传感器， 可用于各种腐蚀性场合 一体式超超声波物（液）位仪外型尺寸 ? 量程 尺寸 A 尺寸 B 尺寸 C 5 米（液位） 216mm M58x2 64mm 10 米（液位） 216mm M70x2 64mm 15 米（液位） 237mm M70x2 85mm 20 米（液位） 237mm M70x2 85mm 产品直达 :便携超声波流量计 固定超声波流量计 手持超 声波流量计 超声波热量计 电磁流量计 孔板流量计 超声波流量计 超声波液位计的特性、工作原理、技术参数 时间： 2007-12-1
4、8 17:15:10 来源： 文号： 大中 小 推荐阅读 66 网新品 “官网认证 ”免费公测 自 “66 官网认证 ”项目公布以来，一直受到多方人士的关注，适逢 66官网认证联手深圳市市场监督管理局为企业官网保驾护航 66 网齐聚金沙湾，共庆五周年 66 网：电子商务让企业腾飞专题讲座 66 网联手武汉纺织大学打造电子商务人才 热烈祝贺 66 网荣获深圳市电子商务协会副会长单位称号 精准广告投放 纸箱设备生产加工、经销批发 “高起点，高标准 ”“度身订造 ”数控机床具备各种型号灯泡模具、吹泡机备品备件 超声波液位计 在日产生活中扮演越来越重要的角色。在各行各业中的应用日益广泛。下面我们九来
5、看看超声波液位计的特性、工作原理和技术参数。 一、超声波液位计的特性 1、选用专业超声波 小角度探头 ，发射功率大，灵敏度高，寿命长，测 量距离远； 2、任意点上下限设定，倒值设定， (可在测距范围内任意设定两点间的距离对应420MA 或 05V，传感器可方便安装调试，适应各种信号连接 要求 )。距离准确度在线标定可用于水、酒、糖、饮料等液位控制。 3、输出方式有 4-20MA 或 0-5V 输出， 010V 输出。 数字信号： RS232（三线） / RS485（任选其一，在定货时约定） 二次示仪表为智能型数 字显示仪表，有多种功能，其中上下 限设定功能可使液位及物位实现自控及报警。 4、距
6、离或深度数据直接由 LED 数码管显示，便于现场测定，并带有温度显示。 5、全封蔽设计，可用于野外，可直接对液体进行测定。 6、性价比高、价位超低 二、超声波液位计的工作原理 超声波物位计工作原理是由超声波 换能器 （探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位 (物料 )表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号 .声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距 离成正比 .声波传输距离 S 与声速 C 和声传输时间 T 的关系可用公式表示 :S=CT/2.由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传输时间使靠近超声波换能器的一小段区域内声波不能被接收这个区域称为盲区 .盲区大小与超声波的量程有关 . 三、超
7、声波液位计的技术参数 1、 12 或 24 伏直流供电 2、采用全密封小角度防水 超声波传感器 设计，适用于恶劣 环境 3、声束角小于 10 度，适合小空间检测 超声波液位计的工作原理是由换能器 (探头 )发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。超声波液位计此距离值 S 与声速 C 和传输时间 T 之间的关系可以用公式表示： S=CxT/2。 由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其
8、距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大 小与超声波物位计的型号有关。 超声波物位计特点 超声波物位计由于采用了先进的微处理器和独特的 EchoDiscovery 回波处理技术，超声波物位计可以应用于各种复杂工况。换能器内置温度传感器，可实现测量值的温度补偿。 超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术，使其发射功率能更有效地辐射出去，提高信号强度，从而实现准确测量。 超声波物位计安装要求： 换能器发射超声波脉冲时，都有一定的发射开角。从换能器下缘到被测介质表面之间，由发射的超声波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能 避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。 另外须注意超
9、声波波束不得与加料料流相交。 安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直 . 4、量程 .30-3， 5， 8， 9， 10， 15 米（液位，大量程可定做），重复精度： 0.5% ，分辩率： 2MM 带有高精度数字温度补偿电路。 5、高亮度数码显示，输出信号为 0-5V 或 4-20mA 工业标准信号，（ 010V，RS232 或 RS485），可实现远距离传输，配 合一般工业表头可实现水位（物位）自动控制。 6、带有倒置距离转换功能，可实现上下限点任意设定，（如，水池深度为 5M，此时传感器距离水面为 4.2M，
10、通过设定可显示水池实际水位 0.8M 或 4.2M ）。 7、超声波变送器可在 0.3512 米内任意点进行开关量设置（选装）。 超声波传感器是用来测量物体的距离。首先，超声波传感器会发射一组高频声波，一般为 40-45KHz，当声波遇到物体后，就会被反弹回，并被接受到。通过计算声波从发射到返回的时间，再乘以声波在媒介中的传播速度（ 344 米 /秒，空气中）。 就可以获得物体相对于传感器的距离值了。 声波换能器特性 声波换能器就好比一个喇叭，能将电流信号转换成高频声波，或者将声波转换成电信号。（其实多数喇叭都可以当作话筒用，不信大家可以去试一下，用喇叭代替麦克风，也是可以的，只不过麦克风将声
11、波转化成电信号的能力比较强一点。所以，更加灵敏一点。） 换能器在将电型号转化成声波的过程中，所产生的声波并不是理想中的矩形，（图1-a），而是一个类似花瓣一样形状，参见（图 1-b， c）： 图 1：声波特性 值得一提 的是，在实际应用中，产生的波形应该是三维的，类似柱状体。 对于机器人的应用来说，超声波传感器主要用来探测物体的距离以及相对于传感器的方位，以便可以进行避障动作。最理想就是矩形，不但可以准确的获得物体的距离值，也可以准确的获得方位值，就是正前方。但是实际上，超声波的波束根据应用不同，有宽波束，和窄波束。宽波束（图 1-b）的传感器会检测到任何在波束范围的物体，它可以检测到物体的距
12、离，但是确无法检测到物体的方位，误差最高会有 100 度左右，机器人将无法准确的确定其避障的动作。当然，作为只 要探测物体有或者无的用途来说，宽波束的传感器是比较理想的。同理，窄波束可以相对宽波束获得更加精确的方位角。在选择超声波传感器的时候，这个波形特性是必须要考虑的。 超声波的问题 超声波传感器应用起来原理简单，也很方便，成本也很低。但是目前的超声波传感器都有一些缺点，比如，反射问题，噪音，交叉问题。 反射问题： 如果被探测物体始终在合适的角度，那超声波传感器将会获得正确的角度。但是不幸的是，在实际使用中，很少被探测物体是能被正确的检测的。图二给出了几个 例子。 图 2：声波反射 图 2.
13、a 中的情况叫做三角误差，当被测物体与传感器成一定角度的时候，所探测的距离和实际距离有个三角误差。 图 2.b 中的情况叫做镜面反射，这个问题和高中物理中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下，发出的声波被光滑的物体镜面反射出去，因此无法产生回波，也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。 图 2.c 中的情况可以叫做多次反射。这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经 过多次反弹才被传感器接收到，因此实际的探测值并不是真实的距离值。 这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探测多个超声波的返回值，用来筛选出正确的读数。 噪音： 虽然多数超声波传感器的工作频率为 40-45Khz，远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如，电机在转动过程会产生一定的高频，轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音，机器人本身的抖动，甚至当有多个机器人的时候，其它机器人超声波传感器发出的声 波，这些都会引起传感器接收到错误的信号。 这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决，比如发射一组长短不同的音波，只有当探测头检测到相同组合的音波的时候，才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。 交叉问题： 交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的，如图 3 所示。
