2014-02-24
1236
Ультразвуковые уровнемеры
Примечание
Свет представляет собой электромагнитное излучение. Видимый свет — это излучение в диапазоне длин волн, воспринимаемых человеческим глазом (от 380 до 780 нм). Излучение в диапазоне длин волн 10...380 нм называют ультрафиолетовым излучением (или просто ультрафиолетовым светом); излучение в диапазоне длин волн 780...3000 нм — инфракрасным излучением (или просто инфракрасным светом).
Ультразвук можно использовать для измерения уровня как жидкостей, так и сыпучих материалов. Способ непригоден лишь для измерения уровня жидкости, содержащей твердые частицы, которые могут образовать отложения на вибраторах и тем самым привести к погрешностям измерения. Такие химические и физические свойства жидкости, как агрессивность, плотность и вязкость, играют при этом второстепенную роль. Ультразвуковой метод измерения уровня позволяет осуществлять сигнализацию уровня сыпучих материалов, а также легких хлопьевидных и содержащих воздух материалов, например, целлюлозы, мелкозернистых или порошкообразных синтетических материалов.
Область применения этого метода распространяется также и на измерение уровня жидкости в емкостях из дерева и пластика, где сам по себе точный и надежный емкостный метод измерения не всегда пригоден.
Для измерения уровня при помощи ультразвука необходимо наличие излучателя и приемника. Излучатель посылает ультразвуковые импульсы, представляющие собой механические колебания в диапазоне частот от 20 кГц до нескольких мегагерц. Чем выше частота, тем прямолинейнее распространяются ультразвуковые колебания, поведение которых напоминает поведение световых лучей. В связи с этим к ним применим известный из оптики закон отражения и преломления.
В ультразвуковой измерительной технике все шире применяют пьезоэлектрический эффект, так как он позволяет достичь высоких частот, находящихся в диапазоне мегагерц.
Время прохождения или поглощения луча ультразвука может служить мерой уровня. В воздухе и газах скорость распространения ультразвука минимальна, С ростом частоты звукопроводность уменьшается.
Различают три режима работы ультразвуковых преобразователей уровня (рис. 5.103). В первом режиме при измерении уровня методом поглощения мерой уровня служит ослабление луча ультразвука.
