超聲波液位計(jì)液態(tài)介質(zhì)測(cè)量高精度的探討 十七
通常聲速較正有以下兩種方法:
(1)溫度補(bǔ)償
在多數(shù)情況下,溫度是影響聲速的一個(gè)重要因素,在空氣中傳播是由于氣體具有反抗壓縮和擴(kuò)張的彈性模量,所以空氣分子受到振子振動(dòng)面交替的壓縮與擴(kuò)張時(shí),氣體分子具有恢復(fù)力,即氣體反抗壓縮變化力的作用而實(shí)現(xiàn)彈性波的傳播。因此,聲波在大氣中的傳播速度受氣體密度、濕度、分子成分等因素的影響。
(a)放大且濾波后的信號(hào)
(b)檢波輸出
(c)微分輸出1廠
(d)零點(diǎn)交叉檢測(cè)
超聲波在空氣中的傳播速度主要與空氣的壓力和溫度有關(guān),正常條件下由于大氣壓力變化很小,因此,其傳播速度主要考慮溫度的影響,但是,在瀝青罐中,溫度變化很大,超聲波的聲速與環(huán)境溫度、濕度有關(guān)。在一些測(cè)量精度要求較低的情況下,聲速可以直接取不變值。
(2)采用自校準(zhǔn)技術(shù)對(duì)聲速進(jìn)行補(bǔ)償(擋板聲速自測(cè)定)
自校準(zhǔn)技術(shù)可以補(bǔ)償任何因素引起的聲速變化。所謂自校準(zhǔn)技術(shù)就是在傳聲媒質(zhì)中,相隔一個(gè)固定距離L。所安裝的一組探頭反射裝置,超聲波從探頭發(fā)出,經(jīng)反射板反射后回至探頭而被接收。如果在這段長(zhǎng)度為L。
但是,對(duì)于在20m高度的大罐內(nèi)采用安裝擋板以便校正的方法,增加了施工的難度。所以,本文對(duì)兩種方法都不采用,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和超聲波測(cè)距原理對(duì)在溫度、濕度變化差異較大的瀝青罐進(jìn)行液位測(cè)量時(shí)變化的聲速,同時(shí)考慮溫度、濕度對(duì)聲速的影響,來進(jìn)行對(duì)聲速的隨時(shí)隨地的標(biāo)定,節(jié)約成本,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),與在罐中安裝參考擋板進(jìn)行聲速校正相比,更便于維護(hù)和安裝。
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