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超声波液位计在水位监测中的常见方法

时间：2023-07-21 10:51:15 点击：次

超声波液位计是由微处理控制的数字液位仪表，采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。超声波液位计的测量方法有哪些？
一、超声波液位计的测量方法
超声波液位计在测量中超声波脉冲由传感器（换能器）发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收，通过压电晶体转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。通常，超声波物位测量的方法有超声脉冲回波法、共振法、频差法、超声衰减法等多种。
1．超声波脉冲回波法
超声波脉冲回波的基本原理是超声波探头发射超声波。当超声波遇到障碍物时，它将被反射。根据当前环境中的超声波，由单片机记录超声波传输的时间和接收回波的时间。水位可以通过公式S=C×t/2（其中S是测量距离，C是超声波传播速度，t是回波时间）进行计算。
2．频差法
频差法是让超声波探头发出调频超声波，超声波的频率随传播距离而变化，并可根据接收信号和发送信号间的频率差来获得从发送到接收的时间。
3．共振法
共振法的基本原理是调节超声波的频率，以便在探头和液体表面之间建立驻波共振状态。此时，探针和液体表面之间的距离与介质中超声波的波长成比例。当已知超声速度时，可以从共振频率计算波长，并且可以转换从探针到液体表面的距离。
4．超声波衰减法
超声波衰减就是测量介质中超声波的衰减随距离而变化，液位根据接收信号与发射信号之间的衰减变化来测量。
从以上的测量方法的可以看出，频差法要求频率调制器产生调制频率，衰减方法需要测量超声波的衰减量，共振法检测液位受某些特定条件的限制，需要与液体表面建立驻波关系，属于接触测量方法。相比之下，超声脉冲回波法不需要与液面建立驻波，并且可以实现非接触检测。因此，超声波脉冲回波法是最合适的测量方法。
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