超声波液位计的温度补偿

时间：2018-11-03

超声波液位计是由微处理器控制的非接触式液位测量仪表。超声波液位计的超声波由探头（传感器和换能器）发出，声波经物体表面反射后被同一探头接收转换成电信号，并由声波从发射到接收的传输时间来计算探头到被测液面的距离。距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。

大气压下，常温时超声波在空气中的传播速度大约为340m/s,采用超声波液位计进行液位测量，其依据是超声波在一定介质中的传播速度C是一定值的原理为前提进行液位测量的。而实际上，当空气温度每升高1℃，声速变化约0.6m/s。因此如果将声速作为定值制进行计算，液位的测量误差会很大。要想达到工业应用中对精度的要求，必须对声速进行校正，而声速校正的方法主要采用温度补偿法。

利用温度补偿进行声速校正是根据温度与声速的近似关系C=331.45+0.607*T(℃)或C=20.607*T1/2计算出实际声速，达到对声速进行补偿的目的。具体实现方式是，在探头里面加一个温度传感器，测量环境的温度变化。在超声波液位计工作时，将当时的环境温度值转换为数字信号传给单片机，进而由单片机计算出该温度下的实际声速。

超声波液位计采用温度补偿方法的意义就在于有助提高系统测量的精度，满足工业应用的要求。

超声波液位计由于采用非接触测量，并且测量不受介质密度、介电常数、导电性等的影响，因此它的应用范围非常广泛，涵盖河流、湖泊、水渠的水位测量，以及池槽、槽罐、槽渠等污水、油料、浆液的测量。目前，超声波液位测量技术在越来越广泛的领域发挥着越来越重要的作用。

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