圖1 超聲波液位計(jì)檢測原理

　　根據(jù)超聲波液位計(jì)的工作原理，在介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下，超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。當(dāng)測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時(shí)間，則可換算出超聲波通過的路程，即得到了液位的數(shù)據(jù)。如圖1所示。
　　用探頭到罐底的距離－探頭到液位的距離=實(shí)際液位或者物位高度。
　　當(dāng)實(shí)際測量中，溫度并不是固定不變的，這也就是為什么要把精度和溫度放在一起考慮的原因。在空氣中，溫度測量誤差1℃，對聲速的影響是0.6m/S，20℃、1個(gè)大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算出，對測量誤差的影響是0.17%，也就是說，如果溫度測量誤差3℃，物位測量誤差就超過大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍。因此實(shí)際0.5%的精度針對的是常溫常壓下的。對偏高和偏低的溫度，都有可能導(dǎo)致測量精度超過0.5%的情況。在有溫度梯度，溫度變化快的場合，測量誤差也會因此增大。正是由于溫度對聲速具有較大的影響，所以在設(shè)計(jì)超聲波換能器的時(shí)候，會在探頭里嵌入一個(gè)溫度傳感器，以測量環(huán)境的溫度，并采用溫度補(bǔ)償法來提高系統(tǒng)測量的精度，滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。這也是為何要對超聲波液位計(jì)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑颉?br /> 　　盡管如此，當(dāng)超聲波液位計(jì)安裝于室外，尤其是在陽光照射的場合，依然會出現(xiàn)測量不準(zhǔn)、精度下降的情況。這是因?yàn)闇囟葌鞲衅髯鳛樘筋^的一部分被保護(hù)材料密閉的封裝在探頭里，加之這種保護(hù)材料導(dǎo)熱性較低，易致探頭的溫度無法隨環(huán)境溫度實(shí)時(shí)變化。如果超聲波液位計(jì)被安裝在無遮擋、陽光照射的戶外，其探頭在長時(shí)間的陽光照射下，其溫度會持續(xù)升溫，比環(huán)境的溫度要高很多。而是安裝在探頭里面的溫度傳感器，其探測到的溫度實(shí)際上是探頭當(dāng)時(shí)的溫度，而并不是環(huán)境的溫度。正是由于探頭溫度與實(shí)際環(huán)境溫度的較大差異，從而造成了超聲波液位計(jì)測量不準(zhǔn)、精度下降的問題。

圖2 計(jì)為超聲波液位計(jì)

　　為降低陽光照射對安裝在室外的超聲波液位計(jì)的測量精度造成的影響，計(jì)為自動(dòng)化采用了為超聲波液位計(jì)加裝遮陽防護(hù)罩措施。實(shí)踐證明，通過采用遮陽防護(hù)罩的方法，有以下幾個(gè)方面的好處：
　　（1）避免因陽光照射引起的溫度變化所導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)、精度下降的問題。
　?。?）避免長時(shí)間照射引起的老化問題，使超聲波液位計(jì)的探頭免受損壞，保證儀表正常工作。
　?。?）遇到雨水天氣，可以使得超聲波液位計(jì)免受雨水的滲漏，避免儀表受損。

（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2018年12月27日發(fā)布）