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室外超聲波液位計(jì)如何降低陽光對(duì)測(cè)量精度的影響

超聲波液位計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中各種容器和敞開式槽池的液位測(cè)量,具有適用范圍廣、使用壽命長、測(cè)量精度高、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便和測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
       雖然超聲波液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)突出,但其測(cè)量精度也極易受到溫度、濕度、粉塵和被測(cè)介質(zhì)的化學(xué)成分等因素的影響。
為使用戶更好地應(yīng)用超聲波液位計(jì),提高其測(cè)量的精度,本文就和大家探討室外超聲波液位計(jì)應(yīng)如何降低陽光對(duì)測(cè)量精度的影響。
       根據(jù)超聲波液位計(jì)的工作原理,在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下,超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。只要測(cè)出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時(shí)間,則可換算出超聲波所通過的路程,從而得到液位信息。即:探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離=實(shí)際液位/物位高度。

實(shí)際測(cè)量中,溫度并不是固定不變的,這也就是為什么需要把精度與溫度放在一起考慮的原因。在空氣中,溫度測(cè)量誤差為1℃,對(duì)聲速的影響是0.6m/S。在20℃的環(huán)境中,1個(gè)大氣壓下聲速約為340m/S。由此,可以算出對(duì)測(cè)量誤差的影響約為0.17%,也就是說,如果溫度測(cè)量誤差3℃,物位測(cè)量誤差就超過大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍。

因此,實(shí)際0.5%的精度通常針對(duì)的是常溫常壓下的工況環(huán)境。但是,對(duì)于偏高和偏低的溫度而言,都有可能導(dǎo)致測(cè)量精度超過0.5%的情況。除此以外,在有溫度梯度,或者溫度變化快的場(chǎng)合中,測(cè)量誤差也會(huì)加大。
正是由于溫度對(duì)聲速具有較大的影響,所以工程師在設(shè)計(jì)超聲波換能器的時(shí)候,于探頭內(nèi)嵌入溫度傳感器,以測(cè)量環(huán)境的溫度,并采用溫度補(bǔ)償法來提高系統(tǒng)的測(cè)量精度,以滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。這也是為何要對(duì)超聲波液位計(jì)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑颉?/p>

盡管如此,當(dāng)超聲波液位計(jì)安裝于室外,尤其是在陽光照射的場(chǎng)合,依然會(huì)出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)、精度下降的情況。

這是因?yàn)闇囟葌鞲衅髯鳛樘筋^的一部分被保護(hù)材料密閉的封裝在探頭里,加之這種保護(hù)材料導(dǎo)熱性較低,易導(dǎo)致探頭的溫度無法隨環(huán)境溫度而實(shí)時(shí)變化。
如果超聲波液位計(jì)被安裝在無遮擋、陽光照射的戶外,探頭的溫度在長時(shí)間的陽光照射下會(huì)持續(xù)升高,甚至遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度。而探頭里的溫度傳感器所探測(cè)到的溫度實(shí)際上是探頭的實(shí)時(shí)溫度,并非環(huán)境溫度。
正是由于探頭溫度與實(shí)際環(huán)境溫度的較大差異,從而造成了超聲波液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)、精度下降的問題。

為了降低陽光照射對(duì)安裝在室外的超聲波液位計(jì)的測(cè)量精度造成的影響,計(jì)為自動(dòng)化采用了為超聲波液位計(jì)加裝遮陽防護(hù)罩的措施。實(shí)踐證明,通過采用遮陽防護(hù)罩的方法,有以下幾個(gè)方面的好處:

(1)避免因陽光照射引起的溫度變化所導(dǎo)致的測(cè)量不準(zhǔn)、精度下降的問題。

(2)避免長時(shí)間照射引起的老化問題,使超聲波液位計(jì)的探頭免受損壞,保證儀表正常工作。

(3)遇到雨水天氣,可以使得超聲波液位計(jì)免受雨水的滲漏,避免儀表受損。



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