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超聲波是機(jī)械波的一種，即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。
超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強(qiáng)，尤其是在對光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度，碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射，超聲波液位計(jì)就是利用它的這一原理而工作的。
在超聲波檢測技術(shù)中，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號，完成這項(xiàng)功能的裝置就叫超聲波換能器，也被稱作為探頭。
將超聲波換能器置于被測液體或物位上方，向下發(fā)射超聲波，超聲波穿過空氣介質(zhì)，在遇到水面或物體介面時(shí)被反射回來，然后被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號，電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進(jìn)行顯示并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號，供其它儀表或控制裝置使用。由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知，若介質(zhì)壓力、溫度、密度、濕度等條件一定，則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個(gè)常數(shù)。
因此，當(dāng)測量出超聲波由發(fā)射到遇到物面或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，從而間接地測量出物位或者液位數(shù)據(jù)。
一體式超聲波液位計(jì)的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時(shí)間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，無法識別，不能測量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號有關(guān)。
一體式超聲波液位計(jì)常見故障處理：
故障一、在超聲波持續(xù)零液位時(shí)，頂部燈亮，輸出電流為22MA。而且隔一段時(shí)間后恢復(fù)液位時(shí)，故障不能自動(dòng)解除，需關(guān)電重啟后正常，給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失。
解決方案：出現(xiàn)這種故障是安裝附件的選擇問題。由于是0度發(fā)射，優(yōu)點(diǎn)上面也介紹了。另外它的另外一個(gè)與眾不同的特點(diǎn)是，超聲波的發(fā)射除了平面頭外，在螺紋這里也是有發(fā)射的。如果持續(xù)的零位，在加上安裝件選用金屬支架。超聲波液位計(jì)就會識別到支架部分的信號強(qiáng)度大于平面頭接收的信號強(qiáng)度。而金屬支架部分與發(fā)射波之間處于盲區(qū)距離。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài)，故障燈常亮，輸出22MA。解決的辦法就是選用非金屬支架。因?yàn)檫x用非金屬支架后，螺紋處的發(fā)射波能穿透出去，而零點(diǎn)液位的回波信號會大于螺紋處的回波信號。
故障二、經(jīng)調(diào)試與重新編程后，頂部故障燈常亮，輸出電流為22MA。出現(xiàn)這種故障情況，經(jīng)實(shí)際查證，還是在編程與調(diào)試過程中，未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態(tài)?？蛻粼谡{(diào)試編程超聲波液位計(jì)時(shí)，未能等到指示燈正常閃動(dòng)，或則編程方法步驟根本不對，處于不穩(wěn)定的編程調(diào)試。如果多次反復(fù)未依要求編程調(diào)試，超聲波液位計(jì)將拒絕工作而自保。
解決方案：出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將一體式超聲波液位計(jì)按要求復(fù)位，在進(jìn)行重新編程。如果在未復(fù)位的情況下多次再編程，會出現(xiàn)以上故障。
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