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超聲波液位計(jì)在水位監(jiān)測(cè)中的常見方法及應(yīng)用

2020-03-04

　　在超聲波液位計(jì)出現(xiàn)之前，采取手動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量來獲取數(shù)據(jù)是人們進(jìn)行河流水位監(jiān)測(cè)的常見方法。該方法簡(jiǎn)單可靠，但其不足也顯而易見，譬如多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)需要每天記錄，造成人工成本居高不下，且測(cè)量值不夠精確，惡劣天氣情況下也不能停止工作，如果河流深達(dá)5米的情況下，手工測(cè)量的風(fēng)險(xiǎn)較大。而隨著超聲波液位計(jì)的出現(xiàn)，手工測(cè)量的這些問題都不復(fù)存在，所以，目前超聲波液位計(jì)也就成了人們測(cè)量水位較受歡迎的液位測(cè)量?jī)x表，廣泛應(yīng)用在液位檢測(cè)場(chǎng)合。那么，超聲波液位計(jì)的測(cè)量方法都有哪些？其在水側(cè)檢測(cè)中的應(yīng)用如何呢？

超聲波液位計(jì)的測(cè)量方法及其在水位監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

　　一、超聲波液位計(jì)的測(cè)量方法

　　超聲波液位計(jì)使用超聲波原理，發(fā)射和接收所需的時(shí)間以及液位或距離的轉(zhuǎn)換是液位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的常用方法。超聲波液位計(jì)這種非接觸方法穩(wěn)定可靠，因此被廣泛應(yīng)用于液位測(cè)量領(lǐng)域。一般來講，超聲波物位測(cè)量的方法超聲脈沖回波法、共振法、頻差法、超聲衰減法等多種。
　　1．超聲波脈沖回波法
　　超聲波脈沖回波的基本原理是超聲波探頭發(fā)射超聲波。當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí)，它將被反射。根據(jù)當(dāng)前環(huán)境中的超聲波，由單片機(jī)記錄超聲波傳輸?shù)臅r(shí)間和接收回波的時(shí)間。水位可以通過公式S=C×t/2（其中S是測(cè)量距離，C是超聲波傳播速度，t是回波時(shí)間）進(jìn)行計(jì)算。
　　2．頻差法
　　頻差法是讓超聲波探頭發(fā)出調(diào)頻超聲波，超聲波的頻率隨傳播距離而變化，并可根據(jù)接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)間的頻率差來獲得從發(fā)送到接收的時(shí)間。
　　3．共振法
　　共振法的基本原理是調(diào)節(jié)超聲波的頻率，以便在探頭和液體表面之間建立駐波共振狀態(tài)。此時(shí)，探針和液體表面之間的距離與介質(zhì)中超聲波的波長(zhǎng)成比例。當(dāng)已知超聲速度時(shí)，可以從共振頻率計(jì)算波長(zhǎng)，并且可以轉(zhuǎn)換從探針到液體表面的距離。
　　4．超聲波衰減法
　　超聲波衰減測(cè)量顧名思義，測(cè)量介質(zhì)中超聲波的衰減隨距離而變化，液位根據(jù)接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間的衰減變化來測(cè)量。
　　從上述方法的比較可以看出，頻差法要求頻率調(diào)制器產(chǎn)生調(diào)制頻率，衰減方法需要測(cè)量超聲波的衰減量，共振法檢測(cè)液位受某些特定條件的限制，需要與液體表面建立駐波關(guān)系，屬于接觸測(cè)量方法。相比之下，超聲脈沖回波法不需要與液面建立駐波，并且可以實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)。因此，超聲波脈沖回波法是最合適的測(cè)量方法。
　　二、計(jì)為Uson系列超聲波液位計(jì)在水位監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
　　計(jì)為Uson系列超聲波液位計(jì)就是采用超聲波脈沖回波法實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。超聲波液位計(jì)的換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖，當(dāng)遇到被測(cè)液位表面時(shí)，該聲波被反射回來，部分反射回波被換能器（探頭）接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，用戶可以基于反射信號(hào)幾乎實(shí)時(shí)地知道水位。
　　計(jì)為Uson系列超聲波液位計(jì)采用微處理器程序控制技術(shù)以及智能信號(hào)處理技術(shù)，測(cè)量高效、精準(zhǔn)。EMC設(shè)計(jì)符合IEC61000-4(GB/T17626.2)標(biāo)準(zhǔn)，整機(jī)防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP66/IP67，可以防護(hù)灰塵吸入，可以短暫浸泡，防爆等級(jí)高（Ex d IIC T6 Gb）、PVDF材質(zhì)探頭適宜腐蝕性液體和環(huán)境，確保該液位計(jì)能夠在環(huán)境惡劣、強(qiáng)干擾的苛刻嘈雜的室外環(huán)境中應(yīng)用。
　　此外，計(jì)為Uson系列超聲波液位計(jì)有5米、10米、15米三種量程可選擇，在遠(yuǎn)距離檢測(cè)和水槽液位檢測(cè)中，得到很好的應(yīng)用。
　　當(dāng)然，用戶還可以使用雷達(dá)、深度水位傳感器和其他技術(shù)，為他們的應(yīng)用提供最佳解決方案。而使用超聲波液位計(jì)，用戶可以獲得所有需要的數(shù)據(jù)，是目前一款頗受歡迎的性價(jià)比高，維護(hù)成本低，使用范圍廣的液位測(cè)量?jī)x表。
　　地方相關(guān)部門可以根據(jù)超聲波液位計(jì)反饋的數(shù)據(jù)快速部署洪水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。儀表可以安裝在橋、河、流和任何需要安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的地方。預(yù)警系統(tǒng)將提醒您，水位正在上升，以便保護(hù)人民和社區(qū)免受洪水侵襲。

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