聲波是機械波,在機械振動在介質中傳播的過程中,振動頻率為10~I0000Hz時會引起人的聽覺,被稱為聽聲波的20H :以上的兒童率的機械波被稱為超聲波。 物位檢查一般應用于20Hz以上頻率的超聲波。
超聲波利用了物位檢測主要利用的以下性質。
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超聲波以多種傳播方式(縱波、橫波、表面波等)在氣體、液體、固體中傳播。 在光不能通過的金屬和生物中傳播,也是探測物質內部的有效手段。
②聲波在介質中傳播時被吸收衰減,氣體強力吸收zui,衰減zui大,液體接著固體減小zui,吸收zui小,因此對于一定強度的聲波,氣體中傳播的距離明顯短于液體和固體中傳播的距離。 當聲波在介質中傳播時,衰減的程度也與聲波的頻率有關。 頻率越高,聲波的衰減也越大。 因此,超聲波在傳播時的衰減比其他聲波明顯。
③聲波傳播后,隨著聲波的頻率變高,指向性變強,發射的聲波束也變尖銳。 超聲波可以近似于直線傳播。 有良好的方向性
④聲波從一個介質傳播到另一個介質時,由于兩個介質的密度和聲波傳播速度不同,聲波在界面產生反射和折射,聲波垂直接觸人時,如果兩個介質的聲阻抗大不相同,聲波幾乎全部被反射。 例如聲波從液體或固體傳播到氣體,或從氣體傳播到液體或固體。
超聲波液位計
聲波式物位檢測方法是利用聲波的該特性,在發射聲波之后測量物位界面的方法
用反射回波的時間間隔決定定位的高低。 3-16是超聲波定位的原理圖。 圖中的超聲波發射器位于容器的底部,當向液面發射短脈沖時,在液面產生反射,在超聲波接收器處接收回聲。 超聲波發射器和接收器圖中的探頭)到液面的碰撞距離h .聲波在液體中的傳播速度為。 .有如下簡單的關系
H=1/2ut
式中,t是從超聲波脈沖發送到接收的經過時間,在超聲波的傳播速度u已知的情況下,通過使用上述式,能夠求出單位的大小.
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