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富士超聲波濃度計的檢測偏差的修正說明

更新時間:2025-02-14  |  點擊率:302
  富士超聲波濃度計的檢測偏差修正要綜合考慮多種因素,根據具體的應用場景和測量要求選擇合適的修正方法。同時,要定期對設備進行校準和維護,以確保其測量精度的穩定性和可靠性。以下是關于超聲波濃度計檢測偏差的修正方法:
  1.溫度補償
  由于超聲波在不同介質中的傳播速度受溫度影響,而溶液的溫度變化會導致其聲速改變,進而影響濃度測量的準確性。因此,可以在超聲波濃度計上安裝溫度傳感器實時測量溫度,并利用溫度與聲速的關系,換算出聲速值,對因溫度變化引起的測量偏差進行修正。不過,實際上聲速還受氣體密度、氣壓、濕度、空氣中的懸浮物等因素影響,僅靠溫度補償無法滿足高精度測量需求。
  2.實時聲速補償
  在發射探頭前端安裝一個擋板形成聲程架,當探頭發射聲波時,擋板將一部分聲波反射回探頭,探頭接收到反射波后計算聲速。這種方法得到的補償聲速與測量聲波傳播路徑所處環境極為相似,所受環境影響基本一致,是比較精確的聲速修正方式。但要注意聲程架應選用低溫度膨脹系數的材料,以防環境溫度變化使聲程距離改變,影響實測聲速精度。
  3.渡越時間誤差修正
  超聲波液位計測量時需在被測液面上形成一次聲波反射,會引起聲波衰減,導致接收信號幅度不同,進而使停止計時時間不確定,產生渡越時間誤差。可增加時間控制電路(TGC),補償聲波在傳播過程中的衰減,盡量減小測量誤差。也可通過接收電路的信號變換過程,如經過前置預處理、直流檢波、包絡微分處理等,使過零檢測電路產生的停止計時信號處于回波信號的時間中心點,從而消除渡越時間誤差。
  4.系統誤差修正
  系統誤差主要由硬件電路延時、單片機的中斷響應延時、探頭響應延時等系統時延產生。對于同一個型號或批次的超聲波濃度計,其系統時延相差無幾且比較固定。可通過對固定距離測試的方式,標定并修正系統時延。此外,超聲波測量液位時,液位距離是從探頭前端表面到液面,而壓電陶瓷聲學中心并不在表面上,從探頭表面到聲學中心點的距離也會引起系統誤差,該誤差可和時延誤差一同修正。
  5.多次測量取平均值
  采用隨機多次測量后取平均值的方法來精確測量聲時。如計數發射到接收這個時間段里時標通過計數門的個數,整數個時標通過計數門時的計數數目一般不會出錯,誤差發生在發射和接收的瞬刻。通過多次測量并取平均值,可以在一定程度上減小測量誤差,提高測量結果的準確性。
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