钦州计量所,物位测量

不管哪一种超声仪器，都必须把超声波发射出去，然后再把超声波接收回来，变换成信号，完成这一部分工作的计量检测装置，就是超声传感器。

但是在习惯上，把这个发射和接收超声波的部分均称为超声换能器，有时也称为超声探头．

超声换能器根据其工作原理，有压电式、磁滞伸缩式和电磁式等多种，在仪器校验技术中主要是采用压电式。压电式换能器主要是利用压电晶体的压电效应来实现能量转换的。

压电效应有正压电效应和逆压电效应之分。

有些晶体，如石英等，当在它的两个面上施加交变电压时，晶体片将沿其厚度方向做伸长或压缩的交替变化，即产生了振动，其振动频率的高低与所加交变电压的频率相等。

这样就能在晶体片周围的仪器校验介质中产生频率相同的声波。如果所加交变电压的频率是超声频率，晶体片发出的声波就是超声波，这种现象称为逆压电效应，超声波发射换能器就利用逆压电效应工作的；

反之，当脉冲的外力作用在压电晶体片的两个相对面上而使其变形时，就会有一定频率的交流电压输出，这种现象称为正压电效应，超声波接收换能器就是利用正压电效应工作的。

超声流量计的测量精确度受下列诸因素的影响：流量计壳休几何尺寸和超声传感器的位置参数的准确性；

流量计所采用的积分技术；速度分布剖面的质量、气流的脉动程度和气体的均匀性；

传播时间仪器检测测量的精确度、传播时间计量校正测量的精确度又取决于电子时 钟的稳定性、对超声脉冲波参考位置计量检测的一致性及对电子元器件和传感器信号滞后的适当补偿等。

就超声换能器的安装方式来说，夹装式较插入式有更多的优点。

夹装换能器可以便携使用，插入式换能器是固定的；插入式换能器与被测介质接触，有腐蚀、粘结和沉淀等问题，夹装式换能器装在管道外表面，不与被测介质接触，不会遇到前述问题。

插入式换能器管道内可能出现旋涡，造成压力损失，夹装式换能器的压力损失极小。

夹装式换能器的重复发射频率可以比插入式换能器高10倍。

在生产过程中常需要对容器中储存的固体（块料、粉料或颗粒）、液体的储量进行计量检测测量，以保证生产工艺正常运行和进行经济核算。

这种测量通过检测储物在容器中的堆积高度来实现，储物的堆积高度就称为物位。

把储存在罐、塔和槽等容器是以及自然界江、湖、水库等中和液体的高度或自由表面的位置称为液位；

把储存在料斗、罐、储存等容器中的固体块料、颗粒或粉粒等的堆积高度或表面位置称为料位；把在同一容器中，两种密度不同且互不相溶的液体之间或液体与固体之间的分界面位置高度称为界位。而液位。

料位和界位统称为物位。在仪器维修时，对物位进行测量。报警和自动调节的仪表称为物位测量仪表。其中，测量液位的仪表称为液位计；测量料位的仪表称为料位计；测量界位的仪表称为界位计。

在一般情况下，物位是可以直接由人去观察和测量的参数。但对于高位、高温、密封和高压的塔或容器中的物位，人无法或不宜直接感知它，就需要借助于物位仪器校准测量仪表。

据我 国生产的物位测量仪表系列和工厂的实际应用情况，液位测量在物位测量中占有相当大创重，所以本章重点介绍液位测量仪表，但是其原理也适用于其他物位测量。