| 超声波(15 KHz 以上) 能在气体、液体、固体中传播,其传播速度及衰减量随物质的不同而不同。其传播速度( c) 与物质密度(ρ) 的积(ρc) 称为该物质的声阻抗。在两种物质界面上, 超声波的反射率取决于声阻抗,ρc大的反射率也大。超声波在空气中传播,遇到障碍物(包括水等液体, 只要符合ρc 较大的情况) 时,就会产生明显的反射。超声波的传播具有一定的直线性, 遇障碍物会产生反射。 如图一所示：设置一个超声波发射器和一个接收器(频率相同) 。发射器用于发射一个超声波信号,而接收器用于接收从障碍物反射回来的超声波信号。如果使两束波的夹角θ远小于发射器和接收器与障碍物之间的距离h , 那么,超声波从发射到被接收的时间t 与h 成正比关系,即h = c 3 ( t/ 2)(1) 其中c 是超声波速度,在空气中约344m/ s 。我们可以通过测量超声波在这个过程的传播时间t 来计算出物距h 。 ... 在超声波测物距的原理基础上增添一些装置就可以达到测量液位的目的,构成超声波液位计。其工作原理如图2 , 将超声波发射、接收器安装在离液体底部高为H 的位置上,设液面的高度为h′。采用超声波测距离的原理测量出液位计到液面的距离h,则液位的高度(深度)为: h′= H-h(2) 使用适宜的电路来实现这个运算,就可以做成液位计了。 ... 二 系统组成及说明 超声波反射式液位计主要由发射、接收和计数/显示电路组成。整机电路方框图如图3 : ...... |
[自动控制] 超声波液位计
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