超聲波靜力水準儀優點與缺點

       超聲波靜力水準儀屬于精密的嬌氣儀器，對使用環境要求較高，適合于室內使用，如科研院所、地鐵、隧道等環境溫度變化較小，液體介質受控的場景使用。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。

　　超聲波靜力水準儀原理：

　　超聲波靜力水準儀的基本原理和磁致伸縮液位水準儀一樣，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出超聲波信號，到達液面被反射回來，根據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。

　　優點：

　　超聲波靜力水準儀的優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，相比磁致伸縮水準儀，精度較高。當代的MCU可以測量的時間差在幾個皮秒，相當于光走過0.1mm距離所用的時間。良好的算法軟件結合高質量的壓電陶瓷換能器，再加上優異的結構設計，超聲波靜力水準儀的精度可達到0.1mm級別。

　　缺點：

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

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

　　(3)使用要求高：液體表面和內部的氣泡、懸浮物、水質等，均會改變超聲波在液體中的傳播速度，導致測量誤差。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、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，當量程較大，液體傾斜時，發散角增大，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儀需要使用較高品質的MCU、壓電陶瓷換能器和罐體結構件，結合溫度傳感器、傾角傳感器數據，用軟件算法對測距數據進行補償，所以成體成本較高。

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