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超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)的區(qū)別

2025年01月09日 11:58:31人氣:281來(lái)源:西安新敏電子科技有限公司

  我們一般把聲波頻率超過(guò)20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過(guò)程,它的特征是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),尤其是在對(duì)光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長(zhǎng)度,碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射,超聲波測(cè)量物位就是利用了它的這一特征。
 
  在超聲波檢測(cè)技術(shù)中,不管那種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來(lái)變換成電信號(hào),完成這項(xiàng)功能的裝置就叫超聲波換能器,也稱探頭。如圖所示,將超聲波換能器置于被測(cè)液體上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過(guò)空氣介質(zhì),在遇到水面時(shí)被反射回來(lái),又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),電子檢測(cè)部分檢測(cè)到這一信號(hào)后將其變成液位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出。
 
  由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。因此,當(dāng)測(cè)出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時(shí)間,則可換算出超聲波通過(guò)的路程,即得到了液位的數(shù)據(jù)。
 
  超聲波有盲區(qū),安裝時(shí)必須計(jì)算預(yù)留出傳感器安裝位置與測(cè)量液體之間的距離。
 
  雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下:D=CT/2
 
  式中 D——雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離
 
  C——光速
 
  T——電磁波運(yùn)行時(shí)間
 
  雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位。
 
  在實(shí)際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計(jì),功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì),功耗低,可用二線制的24V DC供電,容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全,度高,適用范圍更廣。
 
  超聲波用的是聲波,雷達(dá)用的是電磁波,這才是zui大的區(qū)別。而且超聲波的穿透能力和方向性都比電磁波強(qiáng)的多,這就是超聲波探測(cè)現(xiàn)在比較流行的原因。
 
  主要應(yīng)用場(chǎng)合的區(qū)別:
 
  1.雷達(dá)測(cè)量范圍要比超聲波大很多。
 
  2.雷達(dá)有喇叭式、桿式、纜式,相對(duì)超聲波能夠應(yīng)用于更復(fù)雜的工況。
 
  3.超聲波精度不如雷達(dá)。
 
  4.雷達(dá)相對(duì)價(jià)位較高。
 
  5.用雷達(dá)的時(shí)候要考慮介質(zhì)的介電常數(shù)。
 
  6.超聲波不能應(yīng)用于真空、蒸汽含量過(guò)高或液面有泡沫等工況。
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