Ультразвуковые датчики. Методы определения уровня с помощью ультразвука

Ультразвуковые датчики. Методы определения уровня с помощью ультразвука
22 Августа 2014

Ультразвуковые волны - это волны давления с частотой, большей чем 20 кГц. Скорость таких волн зависит от упругости и плотности среды, через которую они проходят, и подвержена влиянию температуры. Когда ультразвуковые волны падают на границу раздела, часть колебательной энергии проходит через эту границу, а часть - отражается. Для отражаемой волны угол падения равен углу отражения.

В одном из вариантов устройства датчиков измерения уровня ультразвуковой приемопередатчик размещается над поверхностью жидкости. Ультразвуковой импульс падает на поверхность жидкости и отражается от нее к приемнику (принцип эхолокации). Может быть измерено время от момента излучения до приема отраженного импульса. Это время зависит от расстояния поверхности жидкости до приемопередатчика. Таким образом, может быть определено положение уровня этой поверхности. Другая разновидность ультразвукового датчика уровня имеет приемопередатчик, размещенный в жидкости у дна сосуда. Ультразвуковые импульсы направляются вертикально вверх и отражаются от поверхности назад к приемнику. Здесь измеряется время от начала излучения импульса до его приема.

ultrazvuk level sensors.jpg

Ультразвуковые методы измерения уровня могут применяться для твердых тел, жидкостей и для границ раздела: жидкость - жидкость и жидкость - твердое тело. Так как приемопередатчик может монтироваться вне жидкости, этот метод особенно полезен для применения с агрессивными жидкостями. Ошибки измерения уровня могут возникнуть из-за изменений температуры, так как последние приводят к изменению скорости распространения звуковой волны. Типичным значением таких ошибок является примерно 0.18% на градус Цельсия.





Читайте также
Подразделы