超聲波物位計(jì)是一種基于?回聲測距原理?的非接觸式物位測量設(shè)備，通過發(fā)射和接收超聲波信號(hào)來計(jì)算傳感器到介質(zhì)表面的距離，從而確定物位高度?。其核心原理可分解為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

一、基本工作原理

聲波發(fā)射與反射?

探頭向被測介質(zhì)表面發(fā)射高頻超聲波脈沖，聲波遇到介質(zhì)（液體或固體）表面時(shí)，因聲阻抗差異產(chǎn)生反射回波?。

時(shí)間差計(jì)算?

設(shè)備通過計(jì)時(shí)器記錄超聲波從發(fā)射到接收回波的時(shí)間差（TOF，Time of Flight），結(jié)合已知的聲速（空氣中約340m/s，需溫度補(bǔ)償）計(jì)算距離?。

物位換算?

根據(jù)公式 距離 = 聲速 × 時(shí)間 / 2，將時(shí)間差轉(zhuǎn)換為探頭到介質(zhì)表面的距離，再結(jié)合容器總高度得到實(shí)際物位值?。

二、核心組件與功能

超聲換能器?：實(shí)現(xiàn)電能與聲能的轉(zhuǎn)換，采用壓電陶瓷振子，部分型號(hào)集成溫度傳感器以補(bǔ)償聲速誤差?。

信號(hào)處理電路?：處理回波信號(hào)，濾除干擾（如虛假回波），并完成時(shí)間測量與計(jì)算?。

顯示/輸出單元?：顯示物位數(shù)據(jù)或輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如4-20mA）至控制系統(tǒng)?。

三、技術(shù)特點(diǎn)與限制

優(yōu)勢?：非接觸測量、適用多種介質(zhì)（液體、顆粒）、安裝維護(hù)簡便?。

局限性?：

受介質(zhì)表面狀態(tài)影響（如泡沫、蒸汽會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減）?；

不適用于強(qiáng)粉塵、真空或高溫高壓極端環(huán)境?；

聲速受溫度、濕度影響，需實(shí)時(shí)補(bǔ)償?。

四、典型應(yīng)用場景

液體測量?：水處理、化工儲(chǔ)罐（需避開蒸汽干擾）?。

固體料位?：糧食、水泥料倉（需高頻雷達(dá)輔助）?。

特殊工況?：腐蝕性介質(zhì)（選用PTFE探頭）、粘稠物料（防掛料設(shè)計(jì)）?。