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從研發(fā)認(rèn)識(shí)計(jì)為

超聲波液位計(jì)為何要進(jìn)行溫度補(bǔ)償

2018-10-17

  超聲波液位計(jì)由于采用非接觸測量,且測量不受介質(zhì)密度、介電常數(shù)、導(dǎo)電性等的影響,因此應(yīng)用范圍非常廣泛,發(fā)揮著越來越重要的作用。但在實(shí)際應(yīng)用中,卻要對(duì)超聲波液位計(jì)進(jìn)行溫度補(bǔ)償,這是為什么呢?
  作為一種由微處理器控制的非接觸式液位測量儀表,超聲波液位計(jì)的超聲波由探頭(傳感器和換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一探頭接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并由聲波從發(fā)射到接收的傳輸時(shí)間來計(jì)算探頭到被測液面的距離。距離S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系通常用公式S=C×T/2表示。
超聲波液位計(jì)為何要進(jìn)行溫度補(bǔ)償
計(jì)為Uson-11超聲波液位計(jì)產(chǎn)品外形圖
  從上面的公式可知,超聲波液位計(jì)的測量依據(jù)是超聲波在一定介質(zhì)中的傳播速度C是一定值的原理為前提的。在大氣壓下,常溫時(shí)超聲波在空氣中的傳播速度大約為340m/s,而實(shí)際上,當(dāng)空氣溫度每升高1℃,聲速變化約0.6m/s。因此如果在溫度升高的情況下,仍將聲速作為定值制進(jìn)行計(jì)算,液位的測量誤差會(huì)很大。所以,要想達(dá)到工業(yè)應(yīng)用中對(duì)精度的要求,必須對(duì)聲速進(jìn)行校正,而聲速校正的方法主要采用溫度補(bǔ)償法。超聲波液位計(jì)采用溫度補(bǔ)償方法有助于提高系統(tǒng)測量的精度,滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。這也是超聲波液位計(jì)為何要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑颉?br />   那么,超聲波液位計(jì)測量時(shí),如何實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償呢?

  通常情況下,根據(jù)溫度與聲速的近似關(guān)系C=331.45+0.607×T(℃)或C=20.607×T1/2計(jì)算出實(shí)際聲速,達(dá)到利用溫度補(bǔ)償進(jìn)行聲速校正的目的。具體實(shí)現(xiàn)方式是,在探頭里面加一個(gè)溫度傳感器,測量環(huán)境的溫度變化。在超聲波液位計(jì)工作時(shí),將當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī),進(jìn)而由單片機(jī)計(jì)算出該溫度下的實(shí)際聲速。


(深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年10月17日)


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