超聲波靜力水準(zhǔn)儀優(yōu)點與缺點

       超聲波靜力水準(zhǔn)儀屬于精密的嬌氣儀器，對使用環(huán)境要求較高，適合于室內(nèi)使用，如科研院所、地鐵、隧道等環(huán)境溫度變化較小，液體介質(zhì)受控的場景使用。在戶外工地等項目中也有部分客戶在嘗試使用，具體使用效果有待驗證。

　　超聲波靜力水準(zhǔn)儀原理：

　　超聲波靜力水準(zhǔn)儀的基本原理和磁致伸縮液位水準(zhǔn)儀一樣，不同的是用超聲波來測量液位的高度。由裝在儀器底部的超聲波探頭發(fā)出超聲波信號，到達液面被反射回來，根據(jù)探頭接收到反射回波的時間差與超聲波在液體中的傳播速度，可以算出液體高度。

　　優(yōu)點：

　　超聲波靜力水準(zhǔn)儀的優(yōu)點是無機械活動器件，傳感器不和液體接觸，抗電磁干擾能力強。液體中超聲波的速度隨溫度而變化的因素，可以通過溫度傳感器做補償，相比磁致伸縮水準(zhǔn)儀，精度較高。當(dāng)代的MCU可以測量的時間差在幾個皮秒，相當(dāng)于光走過0.1mm距離所用的時間。良好的算法軟件結(jié)合高質(zhì)量的壓電陶瓷換能器，再加上優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計，超聲波靜力水準(zhǔn)儀的精度可達到0.1mm級別。

　　缺點：

　　(1)安裝不便：超聲波靜力水準(zhǔn)儀的基本原理和磁致伸縮水準(zhǔn)儀一樣是靠液位測量實現(xiàn)功能的，因此體積較大，不便于安裝。

　　(2)量程小：超聲波靜力水準(zhǔn)儀受液體的高度的限制，量程一般在100-300mm，現(xiàn)場安裝使用時需要用水準(zhǔn)儀進行抄平，把水準(zhǔn)儀盡量安裝在同一個水準(zhǔn)面上，以充分利用量程。

　　(3)使用要求高：液體表面和內(nèi)部的氣泡、懸浮物、水質(zhì)等，均會改變超聲波在液體中的傳播速度，導(dǎo)致測量誤差。使用時需要采取保溫隔熱措施，避免太陽照射帶來的液體蒸發(fā)、氣泡等帶來的影響。

　　(4)受測點傾斜影響大：超聲波束在液體中傳播時，會逐漸擴大，不再是一條理想的測距“線”，隨著傳播距離的增加，到達液面時，逐漸擴大成為一個“圓面”。

　　從上述公式中可看出，當(dāng)量程較大，液體傾斜時，發(fā)散角增大，會影響到測距的精度。

　　(5)價格較高：高精度的超聲波靜力水準(zhǔn)儀需要使用較高品質(zhì)的MCU、壓電陶瓷換能器和罐體結(jié)構(gòu)件，結(jié)合溫度傳感器、傾角傳感器數(shù)據(jù)，用軟件算法對測距數(shù)據(jù)進行補償，所以成體成本較高。

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