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物料散射对超声波物位计有何影响?

2018-09-04

  相信大部分读者阅读了标题后,心里会给出一个答案:超声波物位计的测量将会不准确。这一回答并不存在实质上的错误,但是从科学的角度出发,就难免笼统了些。本文将为大家揭开这一谜底,看看到底物料散射对超声波物位计有何影响。

  首先,大家要知道,超声波物位计是利用超声波脉冲信号(以下简称声波)来传递信息的。当声波从一种介质向另一种介质传播时,在密度不同、声波不同的分界面上,其传播的方向就会发生改变,即一部分被反射(入射角=反射角),一部分折射入相邻的介质内。超声波物位计便是基于上述这一原理进行工作的:超声波物位计的高频脉冲声波由一个压电陶瓷换能器(探头)发出,其声源传感器由一只与一块或多块压电晶体相连的测量膜片组成,而声波的发射与接收均通过这些压电晶片得以实现。紧接着,压电晶片供电时触发微小的机械运动,而此机械运动由膜片转换为声信号(压电晶片就是组成压电陶瓷的主要部件,而超声波物位计的核心所在就是其换能器的高频脉冲声波源——压电陶瓷换能器)。

物料散射对超声波物位计有何影响?

  超声波物位计在测量颗粒状物料时,其在现场的测量准确性与三大因素有关,即超声波的反射状况、声波波长,以及固体颗粒物的粒径。需要注意的是,当颗粒物的粒径接近或大于声波波长时,则声波会在固体物料表面产生漫反射。又由于漫反射产生作用,使得超声波的大部分能量都被散射了,且返回换能器的只有一小部分的能量,从而导致严重失波的现象。这也就是为什么在某料仓工况中国足球协会超级联赛声波物位计使用正确但却迟迟不能精准测量的原因。

  在上述情况中,因考虑到声波在实际安装环境中的传输易被被测介质吸取、散射,为提高其测量准确性,建议在测量固体颗粒物的粒径较大的物料时,选择比实际料仓高度大2~3倍量程的超声波物位计。例如,某料仓仓高5米,则选择的仪表量程上限就要10~15米,这样以来,就可以提高探头高频脉冲声波能量,且可以保证物料回波信号的真实度以及能量强度。

  综上所述,当超声波物位计安装于料仓中测量颗粒物时,或者在测量易吸取、散射声波的固体物料时,必须考虑选择较大量程以保证其发射声波有足够能量,防止失波现象的发生。

  以上是关于物料散射对超声波物位计的影响的相关先容,如欲了解更多物位开关(料位开关、液位开关)、物位计(料位计、物位计)等物位测量仪表方面的常识,欢迎关注微信公众号:Jiweimeter。

 

(澳门新葡亰网址研发中心2017年9月4日发布)


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