摘要：超声波液位开关利用超声波发射、接收换能器之间介质变化时引起声阻抗变化的原理来进行液位的监测。和其它液位开关相比，超声波液位开关的液位测试只与被测介质的声阻抗参数有关，与介质的粘度无关，因此克服了其它液位开关受介质粘度影响的缺点，产品可广泛应用于石油、化工、食品、饮料等行业。

关键词：超声波，液位开关，声阻，粘稠介质

Abstract:The change of medium between ultrasonic transmitting and receiving transducer leads to the change of the acoustic impedance, and ultrasonic liquid level switch uses the principle for liquid level monitoring. Compared to other liquid level switches, level test of ultrasonic liquid level switch is only related to the acoustic impedance parameters of the measured medium, which has nothing to do with the viscosity of the medium. The ultrasonic liquid level switch overcomes the shortcomings that other liquid level switches are affected by the medium viscosity, and these products have been widely used in petroleum, chemical industry, food, beverage and other industries.

Key words: ultrasonic, liquid level switch,acoustic resistance, viscous medium

1引言

液位开关包括浮球液位开关、音叉液位开关、电容式液位开关以及正在兴起的超声液位开关等。

一直以来，大部分液位开关对粘度大的介质进行液位检测时，都存在反应时间滞后、上下动作点落差大、使用寿命短、极易产生误报警等测量问题。

浮球液位开关主要通过浮球的上下升降来检测液面的变化，在测量粘稠性或者含杂质液体时，容易造成浮球堵塞，产生浮子上浮和下降慢现象。

音叉液位开关主要通过测量两个振动音叉间介质变化时共振频率的变化来检测液位的变化。音叉液位开关在测量粘度介质时，叉体容易被粘连在一起的叉间物料堆积，从而产生误报警。

电容式液位开关通过检测液面或者散料高度变化时电容值的变化来测量液位或料位的高度。当测量粘稠介质时容易形成开关杆体挂料，从而影响模拟量的输出而产生误报警[2]。

而超声波液位开关利用超声波在空气和液体中的传播特性来检测液体的液位，可以克服粘稠介质液位的测量控制问题，最大动力粘度可测量到7000mpa.s,是石油、化工行业高粘稠度液体液位测量控制的优选产品。并且其结构精巧，没有机械部件，性能稳定可靠。安装方式多样，既可顶部安装，也可侧部安装，还有两点式结构，可以满足各种工况。

2产品原理

超声波液位开关利用超声波在空气和液体中的传播特性来检测液体的液位。由于换能器表面材料的声阻抗(声阻抗Z=密度ρ*声速C)与空气的声阻抗相差巨大，声波在空气中的发射、接收困难；而且声波在气体中传播时的衰减也比液体中大得多，因此，声波在空气中传播时几乎没有信号，而在液体中传播时信号很强。通过检测声波接收信号的大小或强度可以用来检测液位。