电容式物位计的特点有:可测量液位、粉状料位、也可测界位,具有结构简单,安装要求低等特点,但当被测介质粘度较大时,液位下降后,电极表面仍会粘附一层被测介质,从而造成虚假液位示值,严重影响测量精度。被测介质的温度、湿度等变化都能影响测量精度,当精度要求较高时,应采用修正措施。
3.2.5、超声式物位计
超声波在气体,液体及固体中传播,具有一定的传播速度。超声波在介质中传播时会被吸收而衰减,在气体中传播的衰减Zui大,在固体中传播的衰减Zui小。超声波在穿过两种不同介质的分界面时会产生反射和折射,对于声阻抗(声速和介质密度的乘积)差别较大的相界面,几乎为全反射。从反射超声波至收到反射回波的时间间隔与分界面位置有关,利用这一比例关系可以进行物位测量。
回波反射式超声波物位计的工作原理,就是利用发射的超声波脉冲将由被测物料的表面反射,测量从发射超声波到接收回波所需的时间,可以求出从探头到分界面的距离,进而测得物位。根据超声波传播介质的不同,超声式物位计可以分为固介式,液介式和气介式。它的组成主要有超声换能器和电子装置,超声换能器有压电材料制成,它完成电能和超声能的可逆转换,超声换能器可以采用接、收分开的双探头方式,也可以只有一个自发自收的单探头。电子装置用于产生电信号激励超声换能器发射超声波,并接收和处理超声换能器转换的电信号。
如图所示为一种液介式超声波物位计的测量原理。置于容器底部的超声换能器向液面发射短促的超声波脉冲,经时间t后,液面处产生的反射回波又被超声波换能器接收。则由超声波换能器到液面的距离H可用下式求出:H=½ct,式中c为超声波在被测介质中的传播速度。只要声速已知,可以jingque测量时间t,求得液位。
超声波在介质中的传播速度易受介质的温度,成分等变化的影响,是影响物位测量的主要因素,需要进行补偿。通常可在超声换能器附近安装温度传感器,自动补偿声速因温度变化对物位测量的影响。还可使用校正器,定期校正声速。
超声式物位计的构成型式多样,还可以实现物位的定点测量。这类仪表无机械可动部件,安装维修方便,超声换能器寿命长,可以实现非接触测量,能实现防爆。由于其对环境的适应性较强,应用广泛。