超聲波料位計_超聲波液位計超聲波探頭_超聲波液位計盲區(qū)
來源： 燁立工控作者： 小楊點擊數(shù)： 次時間：2025-02-14
超聲波料位計（液位計）的探頭是產(chǎn)生超聲波和接收其回波的一種傳感器，由于其能將電能轉(zhuǎn)換成聲能，也能將聲能轉(zhuǎn)換成電能，所以又稱為換能器。超聲波是由高頻電脈沖激勵超聲探頭而產(chǎn)生的，反射回來的超聲能量又被探頭轉(zhuǎn)換為電壓信號。超聲波液位計探頭里的壓電陶瓷具有壓電效應(yīng)，實現(xiàn)電聲能量最常用的方法是利用超聲波探頭實現(xiàn)的。
超聲波液位計探頭好壞的6大性能指標
超聲波探頭作為組成超聲波液位計的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響著發(fā)射超聲波的強度、接收的回波信號的強度、物位計量程，直接決定著超聲波物位計能否正常穩(wěn)定地工作。超聲波探頭的主要性能指標有以下６種：工作頻率、靈敏度、品質(zhì)因素、頻率響應(yīng)、電阻抗、方向特性等，現(xiàn)將各個性能指標分別介紹如下：
（1）靈敏度：靈敏度是指超聲波回波經(jīng)探頭轉(zhuǎn)換后輸出的回波信號電壓的峰峰值和施加在探頭上的驅(qū)動脈沖電壓的峰峰值的比值。靈敏度是衡量超聲波探頭電能和聲能相互轉(zhuǎn)換效率的一種度量。
（2）工作頻率f：超聲波探頭的工作頻率是由壓電陶瓷的諧振頻率，也就是探頭發(fā)射的超聲波的頻率所決定的。超聲波探頭工作在此頻率下輸出的能量最大，傳播距離也最遠。
（3）頻率響應(yīng)：超聲波探頭的頻率響應(yīng)是指某一反射物體，探頭收到回波信號的頻率特性，超聲波探頭的頻譜圖可以通過頻率分析儀測得，從而得到中心頻率、帶寬等參數(shù)。
（4）品質(zhì)因素Q：超聲波探頭的品質(zhì)因素Q由電路部分的品質(zhì)因素和機械部分的品質(zhì)因素綜合決定。
（5）方向特性：主瓣的尖銳程度決定著超聲波探索區(qū)域范圍，因此方向特性直接決定著超聲波物位計的工作范圍和量程。主瓣角是超聲波方向特性中最重要的指標，超聲波的頻率越高，主瓣角越小，超聲波探頭的生能越集中，其聲速范圍也越窄。
（6）阻抗特性：由于超聲波探頭的特性，要求其與驅(qū)動電壓之間實現(xiàn)阻抗匹配，已達到最理想的驅(qū)動能量和回波接收信號。
注：在實際應(yīng)用過程中，對探頭的最大測試量程、最小測試量程（盲區(qū)）和發(fā)射角（指向性開角）要求各不相同，超聲波液位計在選型時，需要綜合考慮，對各個性能指標參數(shù)對探頭的結(jié)構(gòu)、頻率、輻射面以及外部尺寸權(quán)衡后再進行選擇，以盡量滿足實際工況的要求。
Q：超聲波液位計盲區(qū)的特點有哪些呢？
A：超聲波物位計在發(fā)射超聲波脈沖時，不能同時檢測反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時間寬度，同時發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振，期間不能檢測反射回波，因此從探頭表面向下開始的一小段距離無法正常檢測，這段距離稱為盲區(qū)。
解決辦法：超聲波液位計的盲區(qū)，根據(jù)量程的不同，盲區(qū)也不同。量程小，則盲區(qū)小；量程大，則盲區(qū)大。但一般都在30cm-50cm之間。所以一般在安裝超聲波液位計的時候盲區(qū)一定是要考慮進去的。 在特殊場合，會要求盲區(qū)很小，這個時候可以考慮小盲區(qū)超聲波液位計，其盲區(qū)一般只有4-6cm。但其量程很小，只有0.6m。在很多液位測量的領(lǐng)域，因為空間的限制，安裝條件的限制，需要盲區(qū)很小的超聲波液位計。
