声波式物位仪表声波的特性及种类
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 17177 次点击
(一)声波的特性
声波具有下列特性而被设计为测量物位的仪表。
(1)声波在遇到介质时会被吸收而减弱,在气休中减弱最大,掖体次之,固体最小。因而能够区别穿过的是固体,液体,还是气体。
(2)声波在一定介质中以一定的速度传播。
(3)声波在不同“特性阻抗”的介质的分界而上会产生反射,而且反射角和入射角相等。“特性阻抗”表征介质的声学特性,它是声速和密度的乘积。
(4)声波在发射中,频率愈高,声波扩散愈小,即方向性愈好。但是频率高的声波在介质中传递时衰减愈大。而频率愈低,则衰减小,声波传得愈远。
(二)声波式物位仪表的种类
根据上述特性设计和制造成各种声波式物位仪表。
(1)应用固体、液体及气体对声波吸收能力的不同,当物位到达预定位置时,发出报警讯一号或进行定点控制,称为声波阻断式。
(2)利用声束在介质中有一定的传播速度,而在不同密度的介质分界而处会产生反射。因此可根据声波从发射到接收到液面回波的时间间隔与物位成比例而组成物位计(称回波测距法)。它又分:
(a)液介入射式:声波在被测液休中传递和反射。
(b)气介式:声波经气休介质传播,在被测物体表面上反射后接收。
(C)固介式:声波经固体金属棒或金属管传送,经液面后再由固体金属棒传回至接收声换能器接收。
(3)声阻尼式物位计:当被测物料接近声换能器时,声波振动频率或振幅改变或停振,发出讯号。利用声波反射原理,还可进行水位差测量及两种不同介质的相界面测量。
声波式物位仪表用的声波须率有较低的声频和较高的超声频二种。低频的在介质中传递时衰减较少,但是声束扩散较大,会使精度降低。超声在介质中衰减较大,尤其在气体介质中,但声束比较集中,扩散较小。因此超声式的宜用作液介式和固介式物位仪表。而气介式的一般用声频,而且为了防止声波扩散,要采用波导管以提高精度,防止干扰。
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