超声波液位计广泛应用于工业生产中各种容器和敞口罐的液位测量。具有适用范围广、使用寿命长、测量精度高、安装维护简单、测量结果稳定等优点。
的优点超声波液位计但液位测量的精度容易受到被测介质的温度、湿度、粉尘和化学成分的影响。
根据工作原理超声波水位计在特定的介质压力、温度、密度和湿度条件下,超声波在介质中的传播速度是恒定的。超声波液位计测量从发射超声波到接收液位反射所需的时间。超声波通过距离可以转化为液位信息。即探头到水箱底部的距离—探头到液位的距离=实际液位。
在实际测量中,温度是不固定的。这就是为什么精度和温度都要考虑的原因。空气温度的测量误差为1,对声速的影响为0.6 m/s。在20℃时,1个压力下的声速约为340 m/s。因此,对测量误差的影响可以计算为0.17%左右。也就是说,如果温度测量误差为3,则大多数厂家的水平测量误差超过了0.5%的标称范围。
因此,0.5%的实际精度一般适用于常温常压下的工作环境。但是,对于高温和低温,测量精度可能超过0.5%。另外,如果温度变化或变化很快,测量误差也会增大。
由于温度对声速的影响很大,工程师们将温度传感器嵌入探头中对环境温度进行测量,并采用温度校正的方法提高系统的测量精度,以满足工业应用的要求。这就是为什么超声波水位计应该进行温度补偿。
但是,超声波水位计在室外安装时,特别是在阳光照射下,测量不准确,精度有时会下降。
这是因为温度传感器是由保护材料密封的,作为探头的一部分。这种防护材料的导热系数很低,所以探头的温度不会随着环境温度的变化而实时变化。
如果超声波水位计不被堵塞,并置于户外阳光下,探头的温度可能会远远高于长时间阳光下的环境温度。探头的温度传感器检测到的温度实际上不是环境温度,而是探头的实时温度。
探头温度与实际环境温度相差较大,导致测量不准确,精度较低。为了减少阳光对户外设置的超声波液位计测量精度的影响,工程师采取了在超声波液位计上设置遮阳保护膜的措施。实践证明,使用遮阳保护膜的方法有以下优点:
(1) 避免了阳光引起的温度变化造成液位测量不准确和精度降低的问题;
(2)避免长期暴露造成的老化问题,防止超声波水位计探头损坏,使仪器正常工作;
(3)保护超声波水位计不受雨水渗漏,防止仪器损坏。