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超声波液位计在水位监测中的常见方法及应用
2020-03-04
在超声波液位计出现之前，采取手动现场测量来获取数据是人们进行河流水位监测的常见方法。该方法简单可靠，但其不足也显而易见，譬如多个现场的数据需要每天记录，造成人工成本居高不下，且测量值不够精确，恶劣天气情况下也不能停止工作，如果河流深达5米的情况下，手工测量的风险较大。而随着超声波液位计的出现，手工测量的这些问题都不复存在，所以，目前超声波液位计也就成了人们测量水位较受欢迎的液位测量仪表，广泛应用在液位检测场合。那么，超声波液位计的测量方法都有哪些？其在水侧检测中的应用如何呢？
1．超声波脉冲回波法
超声波脉冲回波的基本原理是超声波探头发射超声波。当超声波遇到障碍物时，它将被反射。根据当前环境中的超声波，由单片机记录超声波传输的时间和接收回波的时间。水位可以通过公式S=C×t/2（其中S是测量距离，C是超声波传播速度，t是回波时间）进行计算。
2．频差法
频差法是让超声波探头发出调频超声波，超声波的频率随传播距离而变化，并可根据接收信号和发送信号间的频率差来获得从发送到接收的时间。
3．共振法
共振法的基本原理是调节超声波的频率，以便在探头和液体表面之间建立驻波共振状态。此时，探针和液体表面之间的距离与介质中超声波的波长成比例。当已知超声速度时，可以从共振频率计算波长，并且可以转换从探针到液体表面的距离。
4．超声波衰减法
超声波衰减测量顾名思义，测量介质中超声波的衰减随距离而变化，液位根据接收信号与发射信号之间的衰减变化来测量。
从上述方法的比较可以看出，频差法要求频率调制器产生调制频率，衰减方法需要测量超声波的衰减量，共振法检测液位受某些特定条件的限制，需要与液体表面建立驻波关系，属于接触测量方法。相比之下，超声脉冲回波法不需要与液面建立驻波，并且可以实现非接触检测。因此，超声波脉冲回波法是最合适的测量方法。
二、计为Uson系列超声波液位计在水位监测中的应用
计为Uson系列超声波液位计就是采用超声波脉冲回波法实现液位测量的。超声波液位计的换能器（探头）发出高频超声波脉冲，当遇到被测液位表面时，该声波被反射回来，部分反射回波被换能器（探头）接收并转换成电信号，用户可以基于反射信号几乎实时地知道水位。
计为Uson系列超声波液位计采用微处理器程序控制技术以及智能信号处理技术，测量高效、精准。EMC设计符合IEC61000-4(GB/T17626.2)标准，整机防护等级高达IP66/IP67，可以防护灰尘吸入，可以短暂浸泡，防爆等级高（Ex d IIC T6 Gb）、PVDF材质探头适宜腐蚀性液体和环境，确保该液位计能够在环境恶劣、强干扰的苛刻嘈杂的室外环境中应用。
此外，计为Uson系列超声波液位计有5米、10米、15米三种量程可选择，在远距离检测和水槽液位检测中，得到很好的应用。
当然，用户还可以使用雷达、深度水位传感器和其他技术，为他们的应用提供最佳解决方案。而使用超声波液位计，用户可以获得所有需要的数据，是目前一款颇受欢迎的性价比高，维护成本低，使用范围广的液位测量仪表。
地方相关部门可以根据超声波液位计反馈的数据快速部署洪水监测系统，具有很高的经济效益。仪表可以安装在桥、河、流和任何需要安装远程监控系统的地方。预警系统将提醒您，水位正在上升，以便保护人民和社区免受洪水侵袭。
一、超声波液位计的测量方法
超声波液位计使用超声波原理，发射和接收所需的时间以及液位或距离的转换是液位监测领域中的常用方法。超声波液位计这种非接触方法稳定可靠，因此被广泛应用于液位测量领域。一般来讲，超声波物位测量的方法超声脉冲回波法、共振法、频差法、超声衰减法等多种。1．超声波脉冲回波法
超声波脉冲回波的基本原理是超声波探头发射超声波。当超声波遇到障碍物时，它将被反射。根据当前环境中的超声波，由单片机记录超声波传输的时间和接收回波的时间。水位可以通过公式S=C×t/2（其中S是测量距离，C是超声波传播速度，t是回波时间）进行计算。
2．频差法
频差法是让超声波探头发出调频超声波，超声波的频率随传播距离而变化，并可根据接收信号和发送信号间的频率差来获得从发送到接收的时间。
3．共振法
共振法的基本原理是调节超声波的频率，以便在探头和液体表面之间建立驻波共振状态。此时，探针和液体表面之间的距离与介质中超声波的波长成比例。当已知超声速度时，可以从共振频率计算波长，并且可以转换从探针到液体表面的距离。
4．超声波衰减法
超声波衰减测量顾名思义，测量介质中超声波的衰减随距离而变化，液位根据接收信号与发射信号之间的衰减变化来测量。
从上述方法的比较可以看出，频差法要求频率调制器产生调制频率，衰减方法需要测量超声波的衰减量，共振法检测液位受某些特定条件的限制，需要与液体表面建立驻波关系，属于接触测量方法。相比之下，超声脉冲回波法不需要与液面建立驻波，并且可以实现非接触检测。因此，超声波脉冲回波法是最合适的测量方法。
二、计为Uson系列超声波液位计在水位监测中的应用
计为Uson系列超声波液位计就是采用超声波脉冲回波法实现液位测量的。超声波液位计的换能器（探头）发出高频超声波脉冲，当遇到被测液位表面时，该声波被反射回来，部分反射回波被换能器（探头）接收并转换成电信号，用户可以基于反射信号几乎实时地知道水位。
计为Uson系列超声波液位计采用微处理器程序控制技术以及智能信号处理技术，测量高效、精准。EMC设计符合IEC61000-4(GB/T17626.2)标准，整机防护等级高达IP66/IP67，可以防护灰尘吸入，可以短暂浸泡，防爆等级高（Ex d IIC T6 Gb）、PVDF材质探头适宜腐蚀性液体和环境，确保该液位计能够在环境恶劣、强干扰的苛刻嘈杂的室外环境中应用。
此外，计为Uson系列超声波液位计有5米、10米、15米三种量程可选择，在远距离检测和水槽液位检测中，得到很好的应用。
当然，用户还可以使用雷达、深度水位传感器和其他技术，为他们的应用提供最佳解决方案。而使用超声波液位计，用户可以获得所有需要的数据，是目前一款颇受欢迎的性价比高，维护成本低，使用范围广的液位测量仪表。
地方相关部门可以根据超声波液位计反馈的数据快速部署洪水监测系统，具有很高的经济效益。仪表可以安装在桥、河、流和任何需要安装远程监控系统的地方。预警系统将提醒您，水位正在上升，以便保护人民和社区免受洪水侵袭。
TAGS : 超声波液位计
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