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在液位測量中,超聲波液位計(jì)是一種應(yīng)用非常廣泛的非接觸式物位測量儀表。但實(shí)際應(yīng)用中,由于溫度、濕度、粉塵、被測量液體的化學(xué)成分等多方面因素會對超聲波液位計(jì)的測量精度造成不同程度的影響,所以,掌握不同因素導(dǎo)致的不同誤差的校準(zhǔn)方法,對于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量就顯得頗為必要。下面就來介紹下超聲波液位計(jì)不同誤差下的校準(zhǔn)方法和補(bǔ)償措施。
我們知道,知道聲速C和傳輸時間T,根據(jù)公式S=C×T/2,就能計(jì)算出距離S。超聲波的傳播時間是液位計(jì)測量的中間結(jié)果,在利用超聲波液位計(jì)測量液位時,還需要知道超聲波在空氣中的傳播速度,因此對超聲波傳播速度的取值精度對超聲波液位計(jì)的測量精度有影響極大。
針對聲速精度誤差,在實(shí)踐中,有溫度補(bǔ)償和實(shí)時聲速補(bǔ)償兩種校準(zhǔn)方法。
1、溫度補(bǔ)償
在超聲波液位計(jì)的測量過程中,影響聲速的因素很多,有溫度、氣體密度、氣壓、濕度、空氣中的懸浮物等,在這諸多因素中,溫度盡管是是影響聲速最主要的因素,其他因素也要考慮,否則對聲速標(biāo)定就會存在偏差,無法滿足高精度測量的需要。一般來講,溫度補(bǔ)償方法只適用于對測量精度要求不高的一般應(yīng)用。
2、實(shí)時聲速補(bǔ)償
實(shí)踐證明,受測量環(huán)境和測量方法等復(fù)雜因素的影響,不管利用何種經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對聲速進(jìn)行補(bǔ)償,引進(jìn)新的誤差都非常必要。而利用實(shí)測聲速的方法進(jìn)行聲速補(bǔ)償被認(rèn)為是目前最為可靠的補(bǔ)償方法。
在****探頭前端安裝一個擋板,擋板與探頭形成一個距離固定的聲程區(qū)間,該結(jié)構(gòu)稱之為聲程架。當(dāng)探頭****聲波時,該擋板能將一部分聲波反射回探頭。探頭接收到反射波后,計(jì)算從****到接收的時間,并計(jì)算出聲速。
利用實(shí)測聲速方法進(jìn)行補(bǔ)償,由于補(bǔ)償聲速與測量聲波傳播路徑所處的環(huán)境極為相似,所受的環(huán)境影響也基本一致,其聲速通常比較接近,所以這種方法是目前使用的聲速修正方式。使用該方法時,為避免環(huán)境溫度變化聲程架發(fā)生熱脹冷縮,使聲程距離發(fā)生改變,影響實(shí)測聲速精度,聲程架應(yīng)選用低溫度膨脹系數(shù)的材料。