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超聲波物位計應用的局限性
2017-09-22
超聲波物位計的工作原理是由換能器（探頭）發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質表面反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發射到接收的超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示：S=C×T/2。
根據以上原理，超聲波物位計應用主要有以下局限性：
第一，超聲波物位計不能應用于真空環境。超聲波是一種機械聲波，必須要有介質作為傳導媒介，所以不能應用于真空環境。并且傳導媒介發生變化時，超聲波傳播的聲速會發生變化，其將嚴重影響到測量的精度，所以不能應用于傳播介質經常發生變化的環境。
第二，超聲波物位計不能應用于高溫高壓場合。超聲波傳播的聲速C受傳播介質的溫度、壓力變化影響較大，雖然其內置有溫度補償機制，但是溫度補償只能在一定范圍內進行，超出溫度補償范圍將嚴重影響測量的精度。所以超聲波物位計對于溫度和壓力都很敏感，不適用于高溫高壓的場合。
第三，超聲波物位計很少用于固體物料的測量。超聲波是一種機械聲能，在傳播過程中，如果遇到強吸收聲能物料，也將會嚴重影響測量精度甚至導致超聲波物位計無法測量。尤其對于密度較為疏散的固體粉料，因為物料的強吸收性，將導致聲波被物料吸收而不能形成反射，所以超聲波物位計一般應用于液體的測量。
第四，超聲波物位計在使用時，要預留盲區余量。由于發射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭，無法識別，不能測量其距離值，此區域稱為測量盲區。因為測量盲區的存在，在使用超聲波物位計時，要在被測設備上留出盲區余量。
根據以上原理，超聲波物位計應用主要有以下局限性：
第一，超聲波物位計不能應用于真空環境。超聲波是一種機械聲波，必須要有介質作為傳導媒介，所以不能應用于真空環境。并且傳導媒介發生變化時，超聲波傳播的聲速會發生變化，其將嚴重影響到測量的精度，所以不能應用于傳播介質經常發生變化的環境。
第二，超聲波物位計不能應用于高溫高壓場合。超聲波傳播的聲速C受傳播介質的溫度、壓力變化影響較大，雖然其內置有溫度補償機制，但是溫度補償只能在一定范圍內進行，超出溫度補償范圍將嚴重影響測量的精度。所以超聲波物位計對于溫度和壓力都很敏感，不適用于高溫高壓的場合。
第三，超聲波物位計很少用于固體物料的測量。超聲波是一種機械聲能，在傳播過程中，如果遇到強吸收聲能物料，也將會嚴重影響測量精度甚至導致超聲波物位計無法測量。尤其對于密度較為疏散的固體粉料，因為物料的強吸收性，將導致聲波被物料吸收而不能形成反射，所以超聲波物位計一般應用于液體的測量。
第四，超聲波物位計在使用時，要預留盲區余量。由于發射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭，無法識別，不能測量其距離值，此區域稱為測量盲區。因為測量盲區的存在，在使用超聲波物位計時，要在被測設備上留出盲區余量。
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（深圳計為自動化技術有限公司研發中心2017年9月22日發布）
TAGS : 超聲波物位計
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