基于超聲波傳感器設(shè)計(jì)原理的液位測(cè)試方法

超聲波傳感器是一種常用的一種完全不與被接觸介質(zhì)接觸的檢測(cè)傳感器，是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的。由于超聲波傳感器完全不與接觸介質(zhì)接觸這一特性在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中非常有意義：既保證了傳感器不被腐蝕，也保證了被測(cè)介質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)交叉污染。另外，超聲波傳感器還對(duì)周圍環(huán)境的濕度和灰塵非常不敏感，從而也保證了它們能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地準(zhǔn)確工作。那么超聲波傳感器對(duì)于液位的測(cè)試方法又有哪些呢？

超聲波液位傳感器是一種常用的測(cè)量?jī)x器，被廣泛的應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)當(dāng)中。超聲波傳感器是一種利用超聲波的特性研制而成的傳感器，具有測(cè)量精準(zhǔn)、檢測(cè)范圍廣、使用靈活、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

超聲波傳感器的液位測(cè)試方法

超聲波測(cè)量液位的基本原理是：由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號(hào)，在氣體中傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，接收到回波信號(hào)后計(jì)算其超聲波往返的傳播時(shí)間，即可換算出距離或液位高度。超聲波測(cè)量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：(1)無任何機(jī)械傳動(dòng)部件，也不接觸被測(cè)液體，屬于非接觸式測(cè)量，不怕電磁干擾，不怕酸堿等強(qiáng)腐蝕性液體等，因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長(zhǎng);(2)其響應(yīng)時(shí)間短可以方便的實(shí)現(xiàn)無滯后的實(shí)時(shí)測(cè)量。

系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖，傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器，測(cè)出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時(shí)間，根據(jù)媒質(zhì)中的聲速，就能得到從傳感器到液面之間的距離，從而確定液面?？紤]到環(huán)境溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度予以校正，以提高測(cè)量精度。計(jì)算公式為：

V=331.5+0.607T (1)

式中：V為超聲波在空氣中傳播速度;T為環(huán)境溫度。

S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

式中：S為被測(cè)距離;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差;t1為超聲回波接收時(shí)刻;t0為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。

對(duì)于液位的測(cè)量有哪些比較好的測(cè)試方法呢？下面工釆網(wǎng)小編推薦幾款適用于液位監(jiān)測(cè)的超聲波傳感器。

美國(guó)SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-30

ToughSonic 30 超聲波傳感器的最大距離為30英尺（9.1米）。像所有的ToughSonic傳感器一樣，它堅(jiān)固耐用，在惡劣的工業(yè)環(huán)境中易于使用。它完全浸沒，耐腐蝕，抗沖擊，全面堅(jiān)韌。它也可以用SenixVIEW軟件完全配置，1.5英寸（38.1毫米）的外殼每端有1.5英寸的NPT螺紋，并有一個(gè)平滑的中間部分用于各種安裝選項(xiàng)。該傳感器具有一條9芯電纜，允許多達(dá)六個(gè)同時(shí)的串行，模擬和/或開關(guān)輸出。這些主力傳感器在世界各地在遠(yuǎn)程監(jiān)控和苛刻的工廠環(huán)境中使用。

MaxBotix 液位超聲波傳感器 - MB7389

hrxl-maxsonar-wr傳感器線提供高精度高分辨率超聲接近在空氣中探測(cè)和測(cè)距。該傳感器線的特點(diǎn)是1毫米分辨率、目標(biāo)尺寸和操作電壓補(bǔ)償。為了提高精確度，更好地拒絕外部噪聲源，內(nèi)部速度的溫度補(bǔ)償以及可選的外部溫度補(bǔ)償。hrxl-maxsonar-wr/wrc模型是可用的在5米或10米的模型中。這個(gè)超聲傳感器可以探測(cè)到從1毫米到30厘米的物體的物體。最大的范圍。超過30厘米的物體通常被報(bào)告為30厘米。接口輸出格式是脈沖在RS232(MB7360系列)或TTL(MB7380系列)中，寬度、模擬電壓和數(shù)字串行。精度范圍-查找，低電壓操作，節(jié)省空間，低成本，和IP67的天氣預(yù)報(bào)阻力。對(duì)于需要使用的應(yīng)用程序，hrxl-maxsonar-wr傳感器是一種具有成本效益的解決方案。同時(shí)也是工廠校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-3

ToughSonic 3超聲波傳感器的最大范圍為3英尺（91厘米）。該傳感器被設(shè)計(jì)用于的應(yīng)用，其中較大的最大范圍和/或更廣泛的超聲波束ToughSonic 14阻止其使用情況。如果您的應(yīng)用程序可以接受ToughSonic 14的操作參數(shù)，我們建議您使用它。如果您需要更小的最小范圍或更小的超聲波束尺寸，那么ToughSonic 3是一個(gè)很好的選擇。此外ToughSonic 3具有與ToughSonic 14相同的30毫米不銹鋼外殼，具有1.75英寸（4.5厘米）的最小范圍和窄的超聲波束寬度，用于在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。而且，像所有的ToughSonic傳感器一樣，它堅(jiān)固耐用，在惡劣的工業(yè)環(huán)境中易于使用。它可以完全潛水，耐腐蝕，抗沖擊，并且堅(jiān)韌。它也可以通過我們的SenixVIEW軟件完全配置，或者與我們著名的“ 教學(xué) ”功能進(jìn)行按鈕配置。