今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)超聲波傳感器的有關(guān)報(bào)道，通過(guò)閱讀這篇文章，大家可以對(duì)超聲波傳感器具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、超聲波傳感器的液位測(cè)試方法

超聲波液位傳感器是一種常用的超聲波傳感器，被廣泛的應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)當(dāng)中。超聲波傳感器是一種利用超聲波的特性研制而成的傳感器，具有測(cè)量精準(zhǔn)、檢測(cè)范圍廣、使用靈活、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

超聲波測(cè)量液位的基本原理是：由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號(hào)，在氣體中傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，接收到回波信號(hào)后計(jì)算其超聲波往返的傳播時(shí)間，即可換算出距離或液位高度。超聲波測(cè)量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：(1)無(wú)任何機(jī)械傳動(dòng)部件，也不接觸被測(cè)液體，屬于非接觸式測(cè)量，不怕電磁干擾，不怕酸堿等強(qiáng)腐蝕性液體等，因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長(zhǎng);(2)其響應(yīng)時(shí)間短可以方便的實(shí)現(xiàn)無(wú)滯后的實(shí)時(shí)測(cè)量。

系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖，傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器，測(cè)出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時(shí)間，根據(jù)媒質(zhì)中的聲速，就能得到從傳感器到液面之間的距離，從而確定液面。考慮到環(huán)境溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度予以校正，以提高測(cè)量精度。計(jì)算公式為：

V=331.5+0.607T (1)

式中：V為超聲波在空氣中傳播速度;T為環(huán)境溫度。

S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

式中：S為被測(cè)距離;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差;t1為超聲回波接收時(shí)刻;t0為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。

二、超聲波傳感器選型要求

在選擇和安裝超聲波傳感器的時(shí)候都需要明確一些基本條件，不然就會(huì)直接影響著傳感器的測(cè)量結(jié)果。

1.探測(cè)范圍和大小

要探測(cè)的物體大小直接影響超聲波傳感器的檢測(cè)范圍。傳感器必須探測(cè)到一定聲級(jí)的聲音才可以進(jìn)行輸出。大部件能將大部分聲音反射給超聲波傳感器，這樣傳感器即可在其最遠(yuǎn)傳感距離檢測(cè)到此部件。小部件僅能反射較少的一部分聲音，從而導(dǎo)致傳感范圍大大縮小。

2.探測(cè)物體的特點(diǎn)

使用超聲波傳感器探測(cè)的理想物體應(yīng)體積大、平整且密度高，并與變換器正面垂直。最難探測(cè)的物體是體積小且由吸音材料制成的物體，或者與變換器呈一定角度的物體。

如果液面靜止且與傳感器表面垂直，探測(cè)液體就很容易。如果液面波動(dòng)大，可延長(zhǎng)傳感器的響應(yīng)時(shí)間，從而取波動(dòng)變化的平均值以獲得更一致的讀數(shù)。但是，超聲波傳感器還不能精確探測(cè)表面為泡沫狀的液體，因?yàn)榕菽瓡?huì)使聲音的傳播方向發(fā)生偏離。

這時(shí)可以使用超聲波傳感器的反向超聲模式，探測(cè)形狀不規(guī)則的物體。在反向超聲模式下，超聲波傳感器會(huì)探測(cè)一個(gè)平整背景，如墻壁。任何穿過(guò)傳感器和墻壁之間的物體都會(huì)阻斷聲波。傳感器即可通過(guò)探測(cè)該干擾來(lái)識(shí)別物體的存在。

3.溫度導(dǎo)致的衰減

傳感器還設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償功能，以調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的緩慢改變。但是，它不能調(diào)節(jié)溫度梯度或環(huán)境溫度的快速變化。

4.周圍是否有振動(dòng)

無(wú)論是傳感器本身的振動(dòng)還是附近機(jī)器的振動(dòng)，都可能會(huì)影響測(cè)量距離時(shí)的精確度。可在安裝傳感器時(shí)用橡膠防振裝置來(lái)減少這類問(wèn)題。有時(shí)也可使用導(dǎo)軌來(lái)消除或降低部件振動(dòng)。

5.環(huán)境導(dǎo)致的誤測(cè)

附近的物體可能會(huì)反射聲波。要準(zhǔn)確探測(cè)目標(biāo)物體，必須降低或消除附近聲音反射表面的影響。為了避免誤測(cè)附近物體，許多超聲波傳感器都裝有LED指示燈，用于在安裝時(shí)指示操作人員，以確保正確安裝傳感器并降低誤測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。

超聲波傳感器對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無(wú)磨損的檢測(cè)，它對(duì)透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。

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