超声波液位计研发的探讨  八

4) 易引起空化作用 。

1-3-2 超声波液位计测距方法及原理

目前，采用超声波测量液位的方法有很多，例如声波阻断法、脉冲回波法、共振法、频差法等连续液位测量方法。下面对这几种液位测量方法进行详细介绍。

声波阻断法是利用超声波在气体、液体和固体中被吸收而衰减的情况不同，来探测在超声波探头前方是否有液体或固体物料存在。当液位达到预定高度位置时，超声波被阻断，即可发出报警信号或进行限位控制。

共振法由于实现的技术难度太大，很少使用；而频差法虽然易于通过改变激励脉冲的相位来实现，电路也相对简单，容易实现，然而在超声波传播过程中易受到介质中杂散颗粒和气流扰动的影响，精度不易保证。

脉冲回波法（时差法）是利用声波而在不同密度的介质分界面处会产生反射,从而根据声波从发射到接收的时间间隔来计算液位。所以基于声波传播时差的脉冲回波法是目前工业生产中应用最广泛的连续液位测量方法之一。实际应用中，根据超声波探头的安装位置不同，此方法又可分为液介式、气介式、固介式三种。限于篇幅，这里不作详细介绍。

所以本课题采用气介式单探头（收发一体探头）脉冲回波法工作方式。

液位计测量的关键，是准确测出从探头发出脉冲到接收到回波两个时刻之间的时间隔间t，则被测液位高度h 可以由声速c 和t计算出来。

超声液位测量系统一般由三个基本部分组成：传感器（即超声波换能器），信号发射系统，信号接收系统。由单片机产生的脉冲信号经功率放大后激励超声波换能器产生高频的超声波，超声波经媒介传到液面，部分超声能量被反射回接收换能器。发射信号和回波信号一同进入信号接收系统中进行滤波、放大、调理、整形等处理。

超声波液位计