产品分类

您的位置:首页 > 技术文章 > 如何解决超声波液位计的声速精度误差?

技术文章

如何解决超声波液位计的声速精度误差?

时间:2022-10-10 浏览次数:65

  在液位测量中,超声波液位计的使用非常普遍。但由于超声波的测量精度很容易受到温度、湿度、粉尘、被测量液体的化学成分等多方面因素的影响,导致其测量精度不高。本文对该液位计测量中可能出现的一些误差进行了分析,并提出了相应的补偿措施。
  
  超声波液位计参考声速精度误差
  
  从距离值S与声速C和传输时间T之间的关系公式S=C×T/2可知,利用液位计测量液位,还需要知道超声波在空气中的传播速度,因此超声波传播速度取值精度将影响液位计的测量精度。
  
  一、温度补偿
  
  一般情况下,温度是影响声速的主要因素。可通过在超声波液位计上安装温度传感器实时测量温度,并利用温度与声速的关系,换算出声速值。但是,实际上声速又不仅仅受温度影响,还与气体密度、气压、湿度、空气中的悬浮物等诸多因素有关。
  
  因此,在实际应用中,仅利用测量温度的方法,对声速进行标定还有诸多不足,且在温度测量过程中也会存在一定的误差,因此温度补偿方法只适用一般应用,而无法满足高精度测量。
  
  二、实时声速补偿
  
  实践证明,由于受测量环境的复杂性和测量方法等因素的影响,无论是利用何种经验公式和经验数据对声速进行补偿,都需要引进新的误差。因此,利用实测声速的方法进行声速补偿被认为是可靠的补偿方法。
  
  在发射探头前端安装一个挡板,挡板与探头形成一个距离固定的声程区间,该结构称之为声程架。当探头发射声波时,该挡板能将一部分声波反射回探头。探头接收到反射波后,计算从发射到接收的时间,并计算出声速。
  
  利用实测声速方法进行补偿,由于补偿声速与测量声波传播路径所处的环境非常相似,所受的环境影响也基本一致,其声速通常比较接近,所以这种方法是目前使用精确的声速修正方式。
  
  但是这种方法的使用中,声程架应选用低温度膨胀系数的材料,以免环境温度变化声程架发生热胀冷缩,使声程距离发生改变,影响实测声速精度。
在线客服
返回顶部