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项目三物位检测仪表

授课教师：曾春霞任务9：认识超声波液位计超声波液位计知识点安装要求工作原理使用特点一、工作原理1.1超声波人耳所能听闻的声波频率在20～20000Hz，频率超过20000Hz的叫超声波。

特点①超声波在固体、液体和气体中以不同速度进行传播。②超声波频率越高，声波的扩散就越小，方向性越好。③超声波在穿过介质时会被吸收而衰减，介质吸收超声波能量的程度与波的频率和介质的密度有关。④超声波在穿过不同密度的介质分界面处会发生反射和透射。两介质密度相差悬殊，超声波几乎全部被反射。1.2超声波探头

某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的一定表面上产生电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电状态；当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。

正压电效应又称电致伸缩效应在电介质的极化方向上施加电场时，电介质就在一定方向上产生机械变形或机械应力，电场去掉后，这些变形或应力也随之消失。小结压电介质正压电效应电能机械能逆压电效应

逆压电效应超声波传感器的发射探头和接收探头的工作原理分别是基于什么理论？思考

解：超声波发射探头的作用是基于逆压电效应，实现电能与机械能的转变，从而发出超声波；超声波接收探头的作用是基于正压电效应，把声波转换成电能，以接收超声波。

超声波探头位于容器的顶部，发射脉冲波达到被测介质表面，同时接收由被测物表面反射回来的回波，由发射波和回波的时间差来计算出探头距被测介质表面的距离。式中——超声波在空气中的传播速度；——超声波从发射到接收经过的时间。1.3检测原理二、使用特点属于非接触测量，适用于强腐蚀性、高粘度、有毒介质的物位检测；可测范围广，只要界面的声阻抗不同，液体、粉末、块体的物位都可测量；无可动部分，使用寿命长；探头本身不能承受高温，而且声速受介质温度和压力的影响；电路复杂，造价较高。三、安装要求罐中心液面的波动比较大液位计不能装在加料口的上方信号波束内避免安装类同限位开关温度传感器等部件。物体的最高物位不得进入换能器的测量盲区；物位计的安装应尽可能使换能器的声波发射方向与物料表面垂直；物位计不宜安装在罐顶的中心，与罐壁的距离为罐直径的1/6较好；换能器的安装位置应尽量避开正下方是进、出料口等液面有剧烈波动的位置；换能器发射的超波束不得与加料料流相交；

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