Ультразвуковые уровнемеры

Принцип действия ультразвуковых уровнемеров основан на принципе локации (рис. 49а). В соответствии с этим принципом измерение уровня осуществляют по времени прохождения ультразвуковыми колебаниями расстояния от излучателя до границы раздела двух сред и обратно до приемника излучения. Локация границы раздела двух сред осуществляется либо со стороны газа, либо со стороны рабочей среды (жидкости или сыпучего материала).

Схема и внешний вид ультразвукового уровнемера показаны на рис.49б.

Функции источника и приемника ультразвуковых колебаний

выполняет пьезоэлемент. Генератор с определенной частотой вырабатывает электрические импульсы 20кГц, которые преобразуются пьезоэлементом в ультразвуковые колебания. Ультразвуковые колебания распространяются вдоль акустического тракта, отражаются от поверхности среды и воспринимаются тем же пьезоэлементом.

Уровень h вещества определяется из выражения:

где C – скорость распространения ультразвука в данной среде,

t – время прохождения ультразвуком расстояния от излучателя до границы раздела двух сред и обратно до приемника излучения.

Преимуществом ультразвуковых уровнемеров является независимость их показаний от физико-химических свойств и состава рабочей среды. Это позволяет использовать их для измерения уровня агрессивных, абразивных клейких, вязких, неоднородных, кристаллизирующихся и выпадающих в осадок жидкостей. К недостаткам следует отнести влияние на показания уровнемеров температуры, давления и состава газа.