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超聲波料位計_超聲波液位計超聲波探頭_超聲波液位計盲區

來源: 燁立工控作者: 小楊點擊數: 時間:2023-06-26
超聲波料位計(液位計)的探頭是產生超聲波和接收其回波的一種傳感器,由于其能將電能轉換成聲能,也能將聲能轉換成電能,所以又稱為換能器。超聲波是由高頻電脈沖激勵超聲探頭而產生的,反射回來的超聲能量又被探頭轉換為電壓信號。超聲波液位計探頭里的壓電陶瓷具有壓電效應,實現電聲能量最常用的方法是利用超聲波探頭實現的。

超聲波液位計探頭好壞的6大性能指標

超聲波探頭作為組成超聲波液位計的關鍵部件,其性能好壞直接影響著發射超聲波的強度、接收的回波信號的強度、物位計量程,直接決定著超聲波物位計能否正常穩定地工作。超聲波探頭的主要性能指標有以下6種:工作頻率、靈敏度、品質因素、頻率響應、電阻抗、方向特性等,現將各個性能指標分別介紹如下:
(1)靈敏度:靈敏度是指超聲波回波經探頭轉換后輸出的回波信號電壓的峰峰值和施加在探頭上的驅動脈沖電壓的峰峰值的比值。靈敏度是衡量超聲波探頭電能和聲能相互轉換效率的一種度量。
(2)工作頻率f:超聲波探頭的工作頻率是由壓電陶瓷的諧振頻率,也就是探頭發射的超聲波的頻率所決定的。超聲波探頭工作在此頻率下輸出的能量最大,傳播距離也最遠。
(3)頻率響應:超聲波探頭的頻率響應是指某一反射物體,探頭收到回波信號的頻率特性,超聲波探頭的頻譜圖可以通過頻率分析儀測得,從而得到中心頻率、帶寬等參數。

分體式超聲波液位計

(4)品質因素Q:超聲波探頭的品質因素Q由電路部分的品質因素和機械部分的品質因素綜合決定。
(5)方向特性:主瓣的尖銳程度決定著超聲波探索區域范圍,因此方向特性直接決定著超聲波物位計的工作范圍和量程。主瓣角是超聲波方向特性中最重要的指標,超聲波的頻率越高,主瓣角越小,超聲波探頭的生能越集中,其聲速范圍也越窄。
(6)阻抗特性:由于超聲波探頭的特性,要求其與驅動電壓之間實現阻抗匹配,已達到最理想的驅動能量和回波接收信號。
注:在實際應用過程中,對探頭的最大測試量程、最小測試量程(盲區)和發射角(指向性開角)要求各不相同,超聲波液位計在選型時,需要綜合考慮,對各個性能指標參數對探頭的結構、頻率、輻射面以及外部尺寸權衡后再進行選擇,以盡量滿足實際工況的要求。

Q:超聲波液位計盲區的特點有哪些呢?
A:超聲波物位計在發射超聲波脈沖時,不能同時檢測反射回波。由于發射的超聲波脈沖具有一定的時間寬度,同時發射完超聲波后傳感器還有余振,期間不能檢測反射回波,因此從探頭表面向下開始的一小段距離無法正常檢測,這段距離稱為盲區。
解決辦法:超聲波液位計的盲區,根據量程的不同,盲區也不同。量程小,則盲區??;量程大,則盲區大。但一般都在30cm-50cm之間。所以一般在安裝超聲波液位計的時候盲區一定是要考慮進去的。 在特殊場合,會要求盲區很小,這個時候可以考慮小盲區超聲波液位計,其盲區一般只有4-6cm。但其量程很小,只有0.6m。在很多液位測量的領域,因為空間的限制,安裝條件的限制,需要盲區很小的超聲波液位計。

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