超聲波法

磁反射柱液位計利用波在介質中的傳播特性，具體來說，超聲波在傳播中遇到相界面時，一部分反射回來，另一部分在相鄰介質中折射。 但是，從氣體向液體或固體傳播，或從固體或液體向空氣傳播的話，介質密度的差異太大，幾乎都會反射。 因此，在容器的底部或上部設置超聲波發射器和接收器，所發射的超聲波被相界面反射。 通過測量由接收機接收的超聲波從發送到接收的時間差，可以測量液面水平的高低。 磁反射柱液位計根據聲波介質的不同而不同，根據分為氣介質式、液介質式和固定介質式3種探針的動作方式，可以分為自發地自我接收的單探針方式和收發分離的雙探針方式。 通過相互組合可以得到6種液位計。 圖7-13是單探測器的超聲波液位計。 其中，( a )為氣介質式，( b )為液介質式。 ( c )為固體式。

( a )氣介質式( b )液介質式( c )固定介質式圖7-13的單探頭超聲波水平計，從圖7-13開始是超聲波傳播距離l、波的傳播速度c、傳播時間t，l是與液位相關的量，因此一般通過檢測液位并在接收到的信號觸發脈沖內對振蕩器的脈沖進行計數來實現 單探測電平儀使用換能器，并且控制電路以時分方式交替控制發送器和接收器。 在雙探針型中，需要分別使用兩個換能器作為發送器和接收器，在介電型中，需要分別使用兩根金屬棒或金屬管作為發送波和接收波的傳輸管。 超聲波水平的測量有很多優點: (1)不與介質接觸，沒有可動部件，電子部件通過音頻振動，振幅小，儀器壽命長；(2)超聲波傳播速度相對穩定，光線、介質粘度、濕度、介電常數、電導率、熱導率等幾乎不影響檢測，因此有毒、腐蝕、 適用于高粘度等特殊情況下的液位測量(3)不僅可以連續測量和定點測量，還可以簡單地提供遙測和遙控信號(4)可以測量高速運動和傾斜的液體液位，如汽車、飛機、輪船上的液位。 但是，超聲波儀器的結構復雜，價格比較昂貴，而且超聲波傳播介質的溫度和密度變化時聲速也會變化，因此超聲波液位計需要相應的補償措施，否則對測量精度有很大影響。 另外，由于也有對超聲波具有強吸收作用的物質，因此在選擇測量方法和測量儀器時，必須充分考慮液位測量的具體情況和條件。

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