超声波液位计工作原理:一篇文章解答你的疑问
超声波液位计通过计算超声波从发射到经液面反射后被接收所需的时间,来精确测量出探头到液面的距离,从而换算出液位高度。
工作原理详解(四步循环)
其工作过程可以比作一个精准的“回声测距”,具体分为四个步骤:
第一步:发射超声波脉冲
仪表顶部的换能器(探头)在电路驱动下,将电能转换为高频超声波脉冲(通常频率在20KHz以上,人耳不可闻),并朝被测介质表面定向发射。
第二步:声波传播与反射
超声波脉冲在空气中以已知的速度(约340米/秒,受温度影响)向液面传播。当遇到密度、特性截然不同的介质(如液体表面)时,绝大部分声波能量会被反射回来。
第三步:接收回波
同一个换能器(或配对接收探头)在发射结束后,立即切换为“监听”模式,接收从液面反射回来的超声波回波信号。
第四步:计算与输出
仪表的核心处理器精确测量从发射到接收回波的时间差(T)。已知超声波在介质中的传播速度(C),根据简单的物理公式:
距离(S) = 速度(C) × 时间(T) ÷ 2
(除以2是因为声波走了来回两段路程)
计算出探头到液面的空间距离。最后,用已知的仪表安装高度(H) 减去这个距离(S),即得到实际的液位高度(L)。
【公式:L = H - S】

技术关键点与优势
-
非接触式测量:探头不接触介质,适用于腐蚀性、高粘度、易爆或含有杂质的液体,免于污染和磨损。
-
温度补偿:声速会随空气温度变化。高端仪表内置温度传感器,实时补偿声速,确保测量精度。
-
盲区处理:探头下方靠近探头的一段距离内,声波不稳定无法测量,称为“盲区”。安装时必须保证最高液位低于盲区。
-
优势:安装维护简单、无活动部件、可靠性高、适用于多种容器。
主要应用场景
广泛应用于水处理、化工、制药、食品饮料、电力、仓储等行业的水箱、水池、储罐、河流、井等的液位或物位连续测量。
总结来说,超声波液位计是一个利用“声学回声测距”原理的智能仪表,通过精密的计时和计算,将时间差转化为可靠的液位数据。如想了解更多流量计相关信息或者液位计选型,可咨询艾丝特流量计厂家技术客服:180 1926 2426(微信同号)获取帮助。