超声波液位计由什么结构组成

Ⅰ 超声波液位计和雷达液位计的区别

区别一、测量范围不同

超声波液位计量程范围：0-50米；

雷达液位计可以在真空中测量可以测量所有介质常数>1.2的介质，测量范围可达70米。

区别二、发射物质不同

超声波液位计由传感器（换能器）发出声波，经液体表面反射后被同一传感器或超声波接收器接收；

雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收，雷达波以光速运行。

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1、测量物质：

超声波液位计广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。水及污水处理 ：泵房、集水井、生化反应池、沉淀池等 ；电力、矿山：灰浆池、煤浆池、水处理等。

雷达液位计可以测量液体、固体介质。比如：原油、浆料、原煤、粉煤、挥发性液体等。

2、注意事项：

超声波液位计在使用应尽量避免测量有泡沫的液体/固体、周围有强电压，强电流，强电磁干扰，尽量避免高电压，高电流及强电磁干扰、大风和太阳直晒、强震动等。

Ⅱ 超声波液位差计工作原理是什么

超声波液位计是利用回声测距原理进行工作的。由于超声波可以在不同介质中传播，所以超声波液位计也分为:气介式、液介式及固介式三类，最常用的是气介式和液介式。
对于液介式，电磁流量计的探测器安装在液面底部，有时也可安装在容器(底)外部。单探头形式，探头发出的超声波脉冲经过液体传至液面，再经液面反射回到原来的发射器，此时发射器又变成了接收器，接收了超声波脉冲。
对于单探头与双探头方案的选择，主要应从电磁流量计测量对象具体情况来考虑。一般多采用单探头方案，因为单探头简单、安装方便、维修工作量也较小。另外，它可直接测出距离，不必修正。

Ⅲ 液位计的原理和结构

常用液位计原理

常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其测量原理和特点如下：

a.连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。

b.浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。
(1)恒浮力式液位计
恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；
(2)变浮力式液位计
变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。 此类仪表能实现远传和自动调节。

c.吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：
(1)一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；
(2)另一路进入压力计进行指示。
当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。

d.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。

这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。

e .电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。
所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

f. 超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。

g. 放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大

http://www.elecfans.com/article/88/171/2008/200801077014.html 另一篇文章

Ⅳ 解释超声波液位计测量原理

超声波液位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。
测距的公式表示为：L=C×T
式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。
由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。

超声波测距误差分析
根据超声波测距公式L=C×T，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。
时间误差
当要求测距误差小于1mm时，假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)，忽略声速的传播误差。测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。
在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度，因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。
超声波传播速度误差
超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。
已知超声波速度与温度的关系如下：

式中： r —气体定压热容与定容热容的比值，对空气为1.40，
R —气体普适常量，8.314kg·mol-1·K-1，
M—气体分子量，空气为28.8×10-3kg·mol-1，
T —绝对温度，273K+T℃。
近似公式为：C=C0+0.607×T℃
式中：C0为零度时的声波速度332m/s；
T为实际温度(℃)。
对于超声波测距精度要求达到1mm时，就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5mm。

Ⅳ 超声波液位计的工作原理与特点是什么

超声波液位计工作原理是由超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位（物料）表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示：S=C×T/2。由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。探头部分发射出超声波，超声波遇到与空气密度相差较大的介质会行成反射，反射波被探头部分再接收，探头到液（物）面的距离和超声波经过的时间成比例：距离 [m] = 时间×声速/2 [m]；声速的温度补偿公式：环境声速= 331.5 + 0.6×温度。

特点：1、自动功率调整、增益控制、温度补偿。2、物理密封型探头，IP68防护等级，不会进水，提升使用寿命。3、特殊回波处理技术，现场出现故障可供排查故障原因，维护方便。4、具有干扰回波的抑止功能保证测量数据的真实，抗干扰能力强。5、多种输出形式：可编程继电器输出、高精度4-20mA电流输出、Rs-485、RS-232数字通信输出、无线GPRS输出等。6、价格低，体积小，重量轻，可用于食品，化工，半导体等行业对液体和散装固体非接解式物位测量，可用于远程物位监控和泵的控制。

江苏三丰仪表科技有限公司是一家专业仪器仪表销售企业。公司产品高精度超声波液位计内置温度补偿，功率自适应，采用多项自研的技术，拥有全新的信号处理技术，极大的提高了仪表的测量精度，对干扰回波有明显得抑制功能。高频超声波液位计采用金属铝合金压铸外壳，外观漂亮，并有很好的防护能力。仪表采用工业隔离电源，所有的输入、输出线上都有防雷、过压、过流保护电路。安装、维护、标定简单，可根据现场安装条件选择支架安装或法兰安装。

Ⅵ 超声波液位计

超声波液位计？超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。
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。 由于采用非接触的测量，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。
超声波液位计由三部分组成：超声波换能器（探头）、驱动电路（模块）、电子液晶显示模块。[1]
中文名
超声波液位计
外文名
Ultrasonic Level Transmitter
量程
0—60m
输出信号
4-20mA、RS485、RS232
供电电压
DC24V/AC220V
快速
导航
现场条件产品特点故障问题
产品简介
超声波液位计是测量液体高度、罐体高度、物料位置的监测仪表。仪表本身可采用二线制、三线制或四线制技术，二线制为：供电与信号输出共用；三线制为：供电回路和信号输出回路独立，当采用直流24v供电时，可使用一根3芯电缆线，供电负端和信号输出负端共用一根芯线；四线制为：当采用交流220v供电时，或者当采用直流24v供电，要求供电回路与信号输出回路完全隔离时，应使用一根4芯电缆线。直流或交流供电，具有4~20mADC，高低位开关量输出。
量程范围：0-60米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类场合，精度高，远传信号输出，PLC系统监控。
防腐超声波液位计
英文
Ultrasonic Level Transmitter
工作原理
超声波液位计工作原理是由超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位（物料）表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示：S=C×T/2.
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
探头部分发射出超声波，超声波遇到与空气密度相差较大的介质会行成反射，反射波被探头部分再接收，探头到液（物）面的距离和超声波经过的时间成比例：
距离 [m] = 时间×声速/2 [m]
声速的温度补偿公式：环境声速= 331.5 + 0.6×温度

Ⅶ 超声波液位计原理

超声波液位计/物位计 的测量原理、特点
1 测量原理
原理
超声波物位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
特点
由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，超声波物位计可以应用于各种复杂工况。换能器内置温度传感器，可实现测量值的温度补偿。
超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术，使其发射功率能更有效地辐射出去，提高信号强度，从而实现准确测量。
超声波液位计/物位计 安装要求。
安装要求：
换能器发射超声波脉冲时，都有一定的发射开角。从换能器下缘到被测介质表面之间，由发射的超声波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。 另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。

Ⅷ 超声波液位差计原理是什么

一、超声波液位计原理- -简介
超声波液位计，英文名称为Ultrasonic level meter，是一种由单片机控制的可对液体位置进行检测的仪表。超声波液位计发射超声波，经液面反射后再对其进行接受，通过时间差便可计算液体表面位置，由于其采用的是非接触的测量方法，对被测介质并无限制，因此其不仅可以对液体表面位置进行测量，也可对对固体位置进行测量。
二、超声波液位计原理
首先，由超声波发生器将电能转换为超声波机械振动发射超声波;其次，超声波在空气中进行传播，遇到液体表面后产生反射，反射后的超声波在空气中传播一段时间后背超声波接收器接收到，并将超声波机械振动转换为电能;最后，根据得到的发送超声波至接受超声波的时间T便可计算超声波传输距离S(S=CT/2，其中C表示声速)，进而根据实际情况得知其液面高度。
三、超声波液位计原理- -采用制式
超声波液位计可采用的制式有多种，一般为二线制、三线制或四线制。其中，二线制指的是供电和信号输出共用一个回路，仅使用两条线即可，为标准的变送器形式;四线制指的是供电和信号输出不共用一个回路，处于完全隔离的状态，供电输入、供电输出、信号输入、信号输出，共需四条线路;而三线制是在四线制基础上的改进，将供电回路的输出与信号输出回路的输出共用一根线，因此只需三条线路即可。

Ⅸ 超声波液位传感器的工作原理及结构组成

工作原理

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。

结构组成

超声波传感器主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个传感器的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。

超声波传感器的主要性能指标

（1）工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。

（2）工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声传感器的温度比较高，需要单独的制冷设备。

（3）灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。

如超声波传感器，一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及，由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波，并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。

室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性，以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端，并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言，要求其精确度要达到1mm，并且具有较强的超声波辐射。

Ⅹ 电厂内很多液位计选择超声波液位计，基本原理为何

超声波液位计如果按照安装场合来说有区分为：水池超声波液位计、罐体超声波液位计，河道超声波液位计。就像小编在之前介绍到的水池超声波液位计上，因为水池上的安装条件一般都比较理想，不需要严格的参数要求，压力和温度都是比较理想，所以使用常规的超声波液位计即可。但是工业现场有很多的超声波液位计实际是安装在了罐体上，使用大螺纹或者法兰的连接方式，为什么需要选择这种方式呢?因为罐体存在较大的压力，这时候需要选择高压超声波液位计来进行液位监控。

具有抗干扰性强。可任意设置上下限节点及在线输出调节，并带有现场显示，可选择模拟量，开关量及RS485输出，方便的与相关设施接口。

采用聚丙烯防水外壳。壳体小巧且相当坚固，具有优良的耐化学品性，对于无机化合物，不论酸、碱、盐溶液，除强氧化性物料外，几乎都对其无破坏作用，对几乎所有溶剂在室温下均不溶解，一般烷、烃、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。

重量轻、不结垢、不污染介质。无毒性，可用于药品、食品工业设备安装，维修极为方便。

其实目前很多的高压超声波液位计都具备了以上一些技术要求，就是在一些细节上不同厂家生产的高压超声波液位计都略微不同，选用高压超声波液位计的话，还是建议直接找到厂家，让厂家直接协助选型，这样选出来的才耐用!