超声波原理

大家知道在工业生产装置的检测和控制中,了解所需的仪器仪表工作原理,对选取合适的测量调节仪表是非常有帮助的.在当前工矿企业的物位测量控制中,除了选用各种浮球液位计,压力变送器和差压变送器等等检测仪表外也常常选用超声波液位计那么它是如何工作的呢?一般来说我们把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波物位计就是利用它的这一原理而工作的。在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都必须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也被称作为探头。将超声波换能器置于被测液体或物位上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面或物体介面时被反射回来，然后被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成物位信号进行显示并输出标准信号,供其它仪表或控制装置使用.由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测量出超声波由发射到遇到物面或液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，从而间接地测量出物位或者液位数据。超声波液位计可采用二线制、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：0-50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。超声波物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. 　　探头部分发射出超声波，然后被液面反射，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: 　　hb = ct2 即 　　距离 = 时间×声速/2 　　声速的温度补偿公式: 环境声速= 331.5 + 0.6×温度

关于便携式超声波流量计、手持式超声波流量计、超声波流量计原理以及超声波流量计价格是什么多少钱, 比如:科隆超声波流量计、多普勒超声波流量计的价位各是多少？超声波气体流量计、超音波流量计的品牌有哪些, 这些超声波流量计精度都比较高的那种。下面我们看看超声波流量计的详解吧：管段式超声波流量仪表引是以“速度差法”为原理, 测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术, 使流量仪表更能适应工业现场的环境, 计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平, 可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。1、智能化标准信号输出, 人机界面友好、多种二次信号输出, 供您任意选择。2、电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。3、无机械传动部件不容易损坏, 免维护, 寿命长。4、独特的信号数字化处理技术, 使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。5、管段式小管径测流经济又方便, 测量精度高手持式超声波流量计F601/G601的技术参数如下：测量测量原理:时差相关原理流速: 0.01~25 m/s分辨率: 0.025 cm/s重复性: 0.15%读数, 视应用而定精度:(流场充分发展且 径向对称)体积流量: ± 1%读数, 视应用而定± 0.5%读数, 经过标定流速: ± 0.5%读数, 视应用而定可测介质: 所有导声流体, 且气泡或固体颗粒的体积含量14h显示: 2 x 16 字符, 点阵, 带背光工作温度: -10 ~ 60℃功耗: 100000条测量量通讯接口: RS232, RS485(可选)可通讯的参数: 实测值, 记录值, 参数记录软件: FluxData(可选）功能: 下载测量值/记录, 图形显示, 格式转换操作系统: ????WindowsTM ????过程输出(可选)输出与主设备电隔离输出组数视输出类型而定. 更多信息请洽FLEXIM电流范围: (0/4-20) mA精度: 0.1%读数± 15μA有源输出: Rext 500??无源输出: Uext 24V, Rext 1k??电压范围: (0~1) V或(0~10) V精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV0~10V: 0.1%读数± 10mV仪表阻抗: Ri = 500??频率范围: 0~1kHz或0~10kHz集电极开路: 24 V/4mA开关量集电极开路: 24 V/4mA干簧继电器: 48 V/0.1A功能,如状态输出: 上下限, 符号变化或出错脉冲输出: 值: (0.01~1000)units宽度: (80~1000)ms过程输入(可选)输入与主设备电隔离, 最多4组输入.温度类型: Pt100, 四线制范围: -50℃~400℃分辨率: 0.1 K精度: ± (0.02K + 0.1%读数)电流范围: 有源: (0~20)mA无源: (-20~20)mA精度: 0.1%读数± 10 A有源输入: Ri = 50??无源输入: Uext 24V, Rext 1k??电压范围: (0~1) V或(0~10) V精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV0~10V: 0.1%读数± 10mV仪表阻抗: Ri= 1M夹装式探头

SY系列 超声波流量计 采用的是时差法测量原理。它的高可靠性是积8年的制造经验加上博采众长，通过不断完善提高得到的；是由于采用了最新的诸如Philips、Tl、美国国家半导体公司的新型高性能集成元器件加上先进的SMD贴装器件生产线大规模生产实现的。 40皮秒（40×10 秒）的时间分辨率，0.5%的线性度。 低电压多脉冲原理，保证可靠运行。 两路0.1%精度的模拟输入，接入温度传感器电流信号，即变成热量计！ 实现中文显示，软件开放式设计，所有参数用户皆可设定；硬件元件参数无关化设计，无需调整即能确保每一台流量计具有完全相同的性能。 主机机型有：便携式、壁挂式、标准盘装式、手持式、一体式。 传感器具有：方便安装的外缚式、可靠工作的插入式、高可靠高精度的标准管段式、超高精度的标准型π管段式。 　　SY系列超声波流量计的安装应从几个方面来考虑：（1）详细了解现场情况；（2） 确定安装方式；（3） 选择安装管道；（4）计算安装距离， 确定探头位置； （5）管道表面处理；（6）探头安装及接线。在检测过程中， 应该注意到：　　一、换能器位置的选择　　SY系列超声波流量计要求管道内液体必须为满管流。对安装时前、后直管段的要求为至少满足前10D后5D（D为管道直径）。若上、下游侧安装有弯头、渐扩管、渐缩管等阻流件，应将超声波流量计上、下游直管段延长到（25~50）D。许多企业在安装流量计时，并未考虑到其后续检测， 未留足够长的直管段或安装在泵/阀门附近，导致阀门和焊缝产生的紊流，给流量计检测带来一定的麻烦。此时一般需要整改后检测，并尽量远离阀门和焊缝，否则因流场不稳定，会造成数据偏差或准确度变大。　　　　管道的顶部易积聚气体，底部易沉淀杂物，气体、杂物和焊缝都会使超声波信号发生非正常的反射，从而影响超声波流量计的测量准确度，甚至造成超声波流量计无法正常工作，检测过程中要考虑这些因素的存在。　　二、换能器的安装　　在安装前需要了解流量计安装管道的外径、材质（包括铸铁、不锈钢、PVC、铝等）、壁厚、衬里及衬里厚度等参数，根据主机的提示找到相应检测点。进行管道打磨（有保温层的预先需去除），检测点必须磨光、平正，有一定半径弧度和换能器吻合，并涂上耦合剂进行啮合。　　根据超声波流量计的测量原理， 换能器的安装是影响测量准确度的关键因素。当采用V法安装时，两个换能器的水平位置较易保证。当采用Z法安装时，应当用坐标纸包裹管道，再沿中线对折，然后将两个换能器的水平中心对准坐标纸两端进行安装， 这样可以保证换能器发射的声波信号穿过管道轴线，减小对测量准确度的影响。　　但是，仍需注意的是，由于现场工艺条件变化较大，在线实流检定的每个流量点应在检定流量、压力、温度变化较小的范围内完成。由于受现场工艺条件的限制，很难完成流量计全量程范围检定。超声波流量计一般按口径范围配备多组探头， 不同的探头适用不同的口径段， 探头之间不能简单互换， 因此检定时应注意口径范围。同时，便携式超声波流量计在使用过程中应避开强电磁和声波信号的干扰。高压线下方、变频器旁、车辆密集的马路旁， 都会对超声波流量计的测量准确度产生影响，仪表电源应避免引起电压波动，换能器与仪表之间的连线应用屏蔽线。