超聲波靜力水準(zhǔn)儀優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

超聲波靜力水準(zhǔn)儀屬于精密的嬌氣儀器，對(duì)使用環(huán)境要求較高，適合于室內(nèi)使用，如科研院所、地鐵、隧道等環(huán)境溫度變化較小，液體介質(zhì)受控的場(chǎng)景使用。在戶(hù)外工地等項(xiàng)目中也有部分客戶(hù)在嘗試使用，具體使用效果有待驗(yàn)證。
超聲波靜力水準(zhǔn)儀原理：
超聲波靜力水準(zhǔn)儀的基本原理和磁致伸縮液位水準(zhǔn)儀一樣，不同的是用超聲波來(lái)測(cè)量液位的高度。由裝在儀器底部的超聲波探頭發(fā)出超聲波信號(hào)，到達(dá)液面被反射回來(lái)，根據(jù)探頭接收到反射回波的時(shí)間差與超聲波在液體中的傳播速度，可以算出液體高度。
優(yōu)點(diǎn)：
超聲波靜力水準(zhǔn)儀的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)機(jī)械活動(dòng)器件，傳感器不和液體接觸，抗電磁干擾能力強(qiáng)。液體中超聲波的速度隨溫度而變化的因素，可以通過(guò)溫度傳感器做補(bǔ)償，相比磁致伸縮水準(zhǔn)儀，精度較高。當(dāng)代的mcu可以測(cè)量的時(shí)間差在幾個(gè)皮秒，相當(dāng)于光走過(guò)0.1mm距離所用的時(shí)間。良好的算法軟件結(jié)合高質(zhì)量的壓電陶瓷換能器，再加上優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，超聲波靜力水準(zhǔn)儀的精度可達(dá)到0.1mm級(jí)別。
缺點(diǎn)：
(1)安裝不便：超聲波靜力水準(zhǔn)儀的基本原理和磁致伸縮水準(zhǔn)儀一樣是靠液位測(cè)量實(shí)現(xiàn)功能的，因此體積較大，不便于安裝。
(2)量程小：超聲波靜力水準(zhǔn)儀受液體的高度的限制，量程一般在100-300mm，現(xiàn)場(chǎng)安裝使用時(shí)需要用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平，把水準(zhǔn)儀盡量安裝在同一個(gè)水準(zhǔn)面上，以充分利用量程。
(3)使用要求高：液體表面和內(nèi)部的氣泡、懸浮物、水質(zhì)等，均會(huì)改變超聲波在液體中的傳播速度，導(dǎo)致測(cè)量誤差。使用時(shí)需要采取保溫隔熱措施，避免太陽(yáng)照射帶來(lái)的液體蒸發(fā)、氣泡等帶來(lái)的影響。
(4)受測(cè)點(diǎn)傾斜影響大：超聲波束在液體中傳播時(shí)，會(huì)逐漸擴(kuò)大，不再是一條理想的測(cè)距“線”，隨著傳播距離的增加，到達(dá)液面時(shí)，逐漸擴(kuò)大成為一個(gè)“圓面”。
從上述公式中可看出，當(dāng)量程較大，液體傾斜時(shí)，發(fā)散角增大，會(huì)影響到測(cè)距的精度。
(5)價(jià)格較高：高精度的超聲波靜力水準(zhǔn)儀需要使用較高品質(zhì)的mcu、壓電陶瓷換能器和罐體結(jié)構(gòu)件，結(jié)合溫度傳感器、傾角傳感器數(shù)據(jù)，用軟件算法對(duì)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，所以成體成本較高。
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