測(cè)控傳感器第4章液位、液體重量和體積側(cè)量-文庫吧資料
2025-05-06 01:23本頁面
【正文】 ， 部分反射回波被同一換能器接收 ， 轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 。 主要取決于制造晶片本身 。 由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高 ， 特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小 ， 所以工作溫度比較低 ， 可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不失效 。 當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí) ，輸出的能量最大 ， 靈敏度也最高 。 超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括 (1) 工作頻率 。 東北石油大學(xué)華瑞學(xué)院 第 4章液位、液體重量和體積側(cè)量 超聲波探頭 最常用的是壓電式探頭 。 2 超聲波換能器 能將 (交流 )電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)而向介質(zhì)中輻射 (發(fā)射 )超聲波 ，或?qū)⒊晥?chǎng)中的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)的裝臵稱為超聲波換能器 (或稱為探測(cè)器 、 傳感器 、 探頭 )。 同樣遵循反射定律和折射定律 —— 入射角的正弦與反射角的正弦之比等于入射波速與反射波速之比；入射角的正弦與折射角的正弦之比等于入射波速與折射波速之比 。 如平面波傳播時(shí)的衰減公式可寫作 20 e xxII ???式中： I0為聲源處的聲強(qiáng)； Ix為距聲源 x處的聲強(qiáng)； α為衰減系數(shù)(單位為 1 103dB/mm)， 水和一般低衰減材料的 α取值為 1～ 4。 (1) 傳播速度：超聲波的傳播速度與波長(zhǎng)及頻率成正比，即聲速為 Cf??式中： λ為超聲波的波長(zhǎng)； f為超聲波的頻率。 在同一固體中橫波聲速為縱波聲速的一半左右 ，而表面波聲速又低于橫波聲速 。 表面波只在固體的表面?zhèn)鞑?。 東北石油大學(xué)華瑞學(xué)院 第 4章液位、液體重量和體積側(cè)量 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方面相垂直的稱為橫波 ， 它只能在固體中傳播 。 頻率在 3 108～ 3 1011 Hz之間的稱為微波 。 東北石油大學(xué)華瑞學(xué)院 第 4章液位、液體重量和體積側(cè)量 超聲波液位計(jì) 1 超聲波的傳輸特性 人耳能夠聽到的機(jī) 械波 ， 頻率在 16 Hz～ 20 kHz之間 ， 稱為聲波 。 ? 環(huán)境溫度的變化 ， 將影響液體的導(dǎo)電性和測(cè)量系統(tǒng) 。 ? 傳感器兩極板間的電阻隨著液位變化而變化 ， 并以適當(dāng)?shù)膯挝粊順?biāo)定 ，從而用來作為液位或液體量的測(cè)量 。 設(shè) C1為液體有效高度 hx形成的電容， C2為空氣高度（ hhx）形成的電容，則： 東北石油大學(xué)華瑞學(xué)院 第 4章液位、液體重量和體積側(cè)量 由于 C1和 C2為并聯(lián) ， 所以總電容為 : 可見，電容 C理論上與液面高度 hx成線性關(guān)系，只要測(cè)出傳感器電容 C的大小，就可得到液位高度。 ?電位器電阻的改變 ，產(chǎn)生一個(gè)與液位相對(duì)應(yīng)的電壓讀數(shù) 。 ?精確的讀數(shù)可以得到 ， 但其精確度取決于刻線長(zhǎng)度以及刻度分度值的精度 。 東北石油大學(xué)華瑞學(xué)院 第 4章液位、液體重量和體積側(cè)量 液位浮子表 液位浮子表有兩種常見的形式 — 即平衡重式和電子控制式 。 ? 從液體容器中取出油尺時(shí) ，一些液體會(huì)粘附著在液面標(biāo)尺上 ， 從而根據(jù)油液痕跡從刻度上讀出液面高度 。 ? 液位
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