目前，采用超聲波測量液位的方法很多，有聲波阻斷式、脈沖回波法、共振法、頻差法等連續(xù)液位測量方法，還有連續(xù)波阻抗式、連續(xù)波穿透式、脈沖反射式和脈沖穿透式等定點液位測量方法。

（1）聲波阻斷式是利用超聲波在氣體、液體和固體中被吸收而衰減的情況不同，來探測在超聲波探頭前方是否有液體或固體物料存在。當(dāng)液位達到預(yù)定高度位置時，超聲波被阻斷，即可發(fā)出報警信號或進行限位控制。這種方式主要用于超聲波液位控制器中，也可用于運動體以及生產(chǎn)流水線上工件流轉(zhuǎn)等的計數(shù)和自動開門控制中。

（2）脈沖回波測距法是利用聲波在同一介質(zhì)中有一定的傳播速度，而在不同密度的介質(zhì)分界面處會產(chǎn)生反射，從而根據(jù)聲波從發(fā)射到接收到液面回波的時間間隔來計

算液位。根據(jù)超聲波探頭的安裝位置不同，此方法又分為液介式、氣介式、固介式三種。

（a）液介式：超聲波發(fā)射探頭置于最低液位之下，聲波以被測液體為傳播介質(zhì)，在液面發(fā)生反射；

（b）氣介式：超聲波發(fā)射探頭置于最高液位之上，聲波在液面上方的氣體介質(zhì)中傳播，經(jīng)被測液體表面反射；

（c）固介式：聲波經(jīng)固體棒或金屬管傳播，經(jīng)液面發(fā)射后再由固體棒傳回接收換能器接收。這種方式由于有一定的局限性，所以應(yīng)用的較少。

上述脈沖回波法是以測量超聲脈沖在介質(zhì)中傳播時間為基礎(chǔ)的，因此又稱時差法。除此之外還有以測量聲波衰減為基礎(chǔ)的。基于聲波傳播時差的脈沖回波法是應(yīng)用最廣泛的連續(xù)液位測量方法之一。

（3）共振法測量液位的基本原理是通過調(diào)節(jié)超聲波的頻率，使得探頭和液面之間建立共振狀態(tài)，根據(jù)共振頻率和介質(zhì)聲速計算出探頭至液面的距離。如果不知道聲速，也可利用某一固定距離時的共振，兩者比較，計算出探頭至液面的距離。

（4）頻差法是讓探頭發(fā)出調(diào)頻的長脈沖超聲波，即超聲波的頻率在脈沖寬度的時間范圍內(nèi)隨時間成線性關(guān)系變化，從一個起始值逐漸變化到一最終值，每隔一個周期重復(fù)一次。當(dāng)超聲波從探頭發(fā)出，傳播至液面再反射回探頭時，發(fā)射頻率已經(jīng)變化到另一數(shù)值，接收信號的頻率（起始值）與這時發(fā)射信號的頻率之差就正比于從發(fā)射到接收所經(jīng)過的時間。因而這個頻差與探頭至液面的距離成正比，從而計算出液位高度。

（5）連續(xù)波阻抗式定點液位測量利用一個處于諧振狀態(tài)的超聲波探頭連續(xù)發(fā)射超聲波，當(dāng)探頭與氣體或液體接觸時，由于氣體和液體兩者的聲阻抗相差很大，所以發(fā)射電路中通過的電流相差也很大。根據(jù)這一原理，可以測定探頭前是氣體還是液體，從而得知液位是否達到了一定高度。

（6）連續(xù)波穿透式定點液位計是采用相對安裝的一發(fā)一收的雙探頭，由發(fā)射探頭連續(xù)發(fā)出連續(xù)的頻率較高的超聲波，僅當(dāng)兩探頭之間有液體時，接收探頭才能接收到透射波，由此測知液位是否到達一定高度。

（7）脈沖反射式定點液位計是用自發(fā)自收的單探頭。當(dāng)液位到達液面高度時，探頭發(fā)射的超聲脈沖通過液體傳播至對面的側(cè)壁再反射回來，探頭接收到反射信號，即可判斷液面位置。

（8）脈沖穿透式定點液位計在原理、探頭安裝和特點等方面與連續(xù)波穿透式定點液位計完全類似，只是用脈沖波代替了連續(xù)波。

相比之下，連續(xù)液位測量應(yīng)用范圍更廣，因此，大多超聲波液位計都兼有連續(xù)測量和定點報警兩種功能。在上述幾種連續(xù)液位測量方法中，應(yīng)用最多的是時差法，又因為氣介式安裝最能體現(xiàn)其非接觸測量的優(yōu)勢，因此，超聲波液位計一般采用氣介式安裝。

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