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摘要：超聲波液位開關利用超聲波發射、接收換能器之間介質變化時引起聲阻抗變化的原理來進行液位的監測。和其它液位開關相比，超聲波液位開關的液位測試只與被測介質的聲阻抗參數有關，與介質的粘度無關，因此克服了其它液位開關受介質粘度影響的缺點，產品可廣泛應用于石油、化工、食品、飲料等行業。

關鍵詞：超聲波，液位開關，聲阻，粘稠介質

Abstract:The change of medium between ultrasonic transmitting and receiving transducer leads to the change of the acoustic impedance, and ultrasonic liquid level switch uses the principle for liquid level monitoring. Compared to other liquid level switches, level test of ultrasonic liquid level switch is only related to the acoustic impedance parameters of the measured medium, which has nothing to do with the viscosity of the medium. The ultrasonic liquid level switch overcomes the shortcomings that other liquid level switches are affected by the medium viscosity, and these products have been widely used in petroleum, chemical industry, food, beverage and other industries.

Key words: ultrasonic, liquid level switch,acoustic resistance, viscous medium

1引言

液位開關包括浮球液位開關、音叉液位開關、電容式液位開關以及正在興起的超聲液位開關等。

一直以來，大部分液位開關對粘度大的介質進行液位檢測時，都存在反應時間滯后、上下動作點落差大、使用壽命短、極易產生誤報警等測量問題。

浮球液位開關主要通過浮球的上下升降來檢測液面的變化，在測量粘稠性或者含雜質液體時，容易造成浮球堵塞，產生浮子上浮和下降慢現象。

音叉液位開關主要通過測量兩個振動音叉間介質變化時共振頻率的變化來檢測液位的變化。音叉液位開關在測量粘度介質時，叉體容易被粘連在一起的叉間物料堆積，從而產生誤報警。

電容式液位開關通過檢測液面或者散料高度變化時電容值的變化來測量液位或料位的高度。當測量粘稠介質時容易形成開關桿體掛料，從而影響模擬量的輸出而產生誤報警[2]。

而超聲波液位開關利用超聲波在空氣和液體中的傳播特性來檢測液體的液位，可以克服粘稠介質液位的測量控制問題，最大動力粘度可測量到7000mpa.s,是石油、化工行業高粘稠度液體液位測量控制的優選產品。并且其結構精巧，沒有機械部件，性能穩定可靠。安裝方式多樣，既可頂部安裝，也可側部安裝，還有兩點式結構，可以滿足各種工況。

2產品原理

超聲波液位開關利用超聲波在空氣和液體中的傳播特性來檢測液體的液位。由于換能器表面材料的聲阻抗(聲阻抗Z=密度ρ*聲速C)與空氣的聲阻抗相差巨大，聲波在空氣中的發射、接收困難；而且聲波在氣體中傳播時的衰減也比液體中大得多，因此，聲波在空氣中傳播時幾乎沒有信號，而在液體中傳播時信號很強。通過檢測聲波接收信號的大小或強度可以用來檢測液位。