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引言
超聲波物位測量是基于回聲測距原理。由于在發(fā)出聲音和聽到
聲音之間有一個(gè)可測量的時(shí)間差，因此聲音可用作一種測量工
具。然后將該時(shí)間差可轉(zhuǎn)換成有用信息。超聲波傳感器可產(chǎn)生
20,000 Hz 以上的超聲波，然后計(jì)算回波的時(shí)間差。
傳感器可發(fā)出超聲波，感測回波，然后收發(fā)器計(jì)算時(shí)間差，并轉(zhuǎn)
換成為有用信息。
西門子超聲波裝置內(nèi)置了專利的聲智能回波信號處理技術(shù)及獨(dú)特
的算法。聲智能技術(shù)能夠區(qū)分來自現(xiàn)場的真實(shí)的回波和來自障礙
物或電子噪聲中的假回波。
典型系統(tǒng)
超聲波物位測量需要兩個(gè)部件：一個(gè)用于發(fā)出聲音，采集回波（傳
感器），另一個(gè)用于計(jì)算數(shù)據(jù)，導(dǎo)出測量結(jié)果（變送器）。即使
某些超聲波儀表將某些部件進(jìn)行了集成，但有些功能仍不同。超
聲波測量系統(tǒng)將信號輸出到PLC 或PC 進(jìn)行過程控制。
操作原理
傳感器中的壓電晶體可將電氣信號轉(zhuǎn)換成為聲能，以脈沖形式在
空氣中傳播，然后經(jīng)由目標(biāo)物反射回到傳感器。此時(shí)傳感器作為
接收裝置，將聲能轉(zhuǎn)換成為一種電信號。電信號處理器可以分析
回波，計(jì)算傳感器和目標(biāo)之間的距離。從發(fā)出聲音到收到回波之
間的時(shí)間與傳感器和容器中物料之間的距離成正比。基于時(shí)差原
理的超聲波測量技術(shù)，公式如下：距離=（聲速 x 時(shí)間）/2。
常用術(shù)語
衰減
是指從信號一個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)點(diǎn)時(shí)的強(qiáng)度降低。衰減可表示為
輸入強(qiáng)度與輸出強(qiáng)度之比，單位為分貝。
波束角
在能量減少一半（-3dB）處，以傳感器軸線為中心的圓錐范圍內(nèi)
定義為波束角。
盲區(qū)
從收發(fā)器忽略接收回波的傳感器面向下延伸的指定區(qū)域稱為盲
區(qū)。盲區(qū)也忽略余振回波。
回波置信度
回波檢測準(zhǔn)確性的識別能力?；夭煽啃詼y量。
余振
在終止脈沖傳送后傳感器繼續(xù)振動(dòng)的固有特性。傳送脈沖的衰減。
傳感器/ 收發(fā)器
傳感器提供初始超聲波脈沖，并接收其回波。超聲波傳感器可放
大由壓電晶體發(fā)出的聲波，并傳送聲波到傳感器的表面，同時(shí)將
衰減來自其它的傳感器發(fā)射的聲波做衰減處理。
收發(fā)器分析來自傳感器的回波，確定必要的測量。