超声料位测量原理

超声料位测量有定点测量和连续测量两种, 定点测量一般是在容器某一高度上水平选择两点, 一点用于发射超声波, 另一点用于接收, 以判断随时间改变的物料是否达到已知高度。连续测量则是随机地检测容器中物料的瞬时高度, 通常采用从容器的顶部连续向物料发超声波的检测方法。本设计为连续测量法, 并将超声波的发射和接收探头合二为一, 使用时避开加料口, 探头设在最高料位之上的容器顶部。其测量原理是发射探头发出的超声波脉冲, 经媒质( 空气) 传到料面, 反射后通过媒质( 空气) 返回到接收探头, 测出超声脉冲从发射到接收所需的时间, 根据媒质中的声速, 求得从探头到料面之间的距离, 从而确定实际料位。设探头到料面的垂直距离为 L , 超声在空气中的传速为 v, 从发射到接收所需的传播时间为 t, 则有:

一般地, 存放物料的容器总高度是固定且为已知的, 设为 H , 则物料的实际高度 h 满足:

由式( 2) 可见, 被测物料高度 h 与传播时间 t 之间具有确定的函数关系。