“声”谋亦远“滤”，液位检测“更智能，更准确”的奥秘

• 关键词：倍加福,超声波传感器,食品饮料
• 摘要：液位测量在食品饮料、化工、医疗、市政等行业中的应用极为广泛，小到一瓶瓶饮料的罐装，大到各种浆液的蒸馏搅拌，都离不开液位的测量和监控。超声波传感器能够实现非接触、可靠检测液体表面高度，安装简便，逐渐成为液位测量的解决方案。

液位测量在食品饮料、化工、医疗、市政等行业中的应用广泛，小到一瓶瓶饮料的罐装，大到各种浆液的蒸馏搅拌，都离不开液位的测量和监控。超声波传感器能够实现非接触、可靠检测液体表面高度，安装简便，逐渐成为液位测量的不二解决方案。

应用挑战

通常，罐体容器中的液位检测环境具挑战，例如：罐体内可能存在干扰物，甚至是运行中的搅拌叶片，液面不规则波动、管内温度湿度偏高、可能存在腐蚀性液体蒸发、罐体侧壁可能是反射声波造成误检等等。

解决方案

超声波传感器作为非接触式的解决方案，凭借其对被测物材质不敏感，防腐换能头便于清洁、较高的防护等级、食品安全级的外壳材质，声锥、回波敏感阈值可调，以过滤检测过程中出现的诸如水汽、搅拌叶片等各种干扰因素等种种优势，实现穿透性强且可靠的检测，提高了耐用性......超声波解决方案在液位检测应用中，性能出众，已在多年市场检验中证明了其非凡实力。

滤波功能

当测量表面波动的液位或存在搅拌机构的罐体液位时，应适当的调慢循环时间，配合平均值滤波算法，可过滤掉扇叶的干扰，有效获得平稳可靠的测量值。

声锥、敏感阈值可调，降低罐内干扰

超声波传感器在检测罐内液位时，由于罐体容器内壁容易形成声波反射，干扰传感器接收回波。为了解决此类内壁干扰，建议用户尽量调整超声波位置使其远离内壁及其构件。而当空间受限，需要靠近管壁安装时，可调整“小声锥”，来抑制罐壁附属小构件的干扰影响，比如梯级扶手等；然而，大声锥选择，允许更长的测量距离，实际应用中，可根据客户需要，折中设置在声锥/阈值参数。倍加福传感器支持10级声锥可调，客户可根据应用自由选择。 

另外，超声波传感器发出的声波，它们除了收到由目标物折回声波以外，其他声波会因罐体内壁或波动液面而形成不可避免的来回折射，可能被误识别为目标物液体返回用测量声波，造成输出的测量数据波动。由于该类声波经历来回反射，声波能量相对一次反射的液面测量返回声波偏弱，倍加福超声波传感器，可以通过调整接收声波能量阈值和声锥大小参数，有效滤除该类干扰影响。

温度补偿，测量更准确

罐内液体由于实际工艺需要，或存在气体挥发或者雾气，和常规声波传播介质空气不同；或呈高温或者低温状态，甚至实时变化调节。此时，面对声波传播介质特性的变化，液位测量用的声速参数也需要相应调整，来获取准确的液位值。

以温度为例，声波在空气中传播的速度与温度成正比，通常每升温1℃，声速就会增加0.17%。超声波传感器内部自带温度补偿功能，能够跟据外部环境温度来修正声波传播的速度，使测量值更加接近真实值。确保传感器可在 -40℃-85℃ 的环境温度下稳定工作，并且提供可靠准确的数据。

在空气成分特殊，或者温度分布不均匀的环境，自动补偿不能有效的进行修正，我们可以关闭温度自动补偿，对声速进行手动设置补偿，将声速设定为适合该条件下的某值，实现准确测量的效果。

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