除了我們介紹的超聲束精度誤差和渡越時(shí)間誤差外，還有一種系統(tǒng)誤差。今天我們主要介紹什么是系統(tǒng)誤差以及如何消除系統(tǒng)誤差。

  超聲波液位計(jì)的系統(tǒng)誤差主要由系統(tǒng)延時(shí)引起。系統(tǒng)延遲的主要來源是硬件電路延遲、單片機(jī)中斷響應(yīng)延遲、探頭響應(yīng)延遲等。超聲波液位計(jì)工作在脈沖發(fā)射狀態(tài)。每次發(fā)射指令后，單片機(jī)都要經(jīng)過能量積累過程才能達(dá)到發(fā)射狀態(tài)。同時(shí)，探頭中的壓電陶瓷也有一個(gè)振動(dòng)啟動(dòng)過程，需要一定的時(shí)間才能達(dá)到40KHz的振動(dòng)頻率。然而，超聲束發(fā)射時(shí)間的計(jì)算是從發(fā)射指令開始的，因此軟件中還需要考慮和補(bǔ)償系統(tǒng)延遲引起的誤差。

  另一方面，在超聲波液位計(jì)測量過程中，測量的液位距離是探頭前端到液位的距離，但實(shí)際上壓力點(diǎn)的陶瓷聲中心不在表面上，因此，探頭表面到聲學(xué)中心的距離也會(huì)引起系統(tǒng)誤差。該誤差可歸類為上述延時(shí)差，可在計(jì)算過程中一起進(jìn)行修正。

  同一批次、同型號(hào)的超聲波液位計(jì)，其材料、部件、工藝基本相同，系統(tǒng)誤差基本相同。因此，可以通過測試固定距離來測量和校正系統(tǒng)誤差。超聲波液位計(jì)在不同工況下的安裝方法及注意事項(xiàng)：

  1.非垂直安裝

  安裝超聲換能器時(shí)，應(yīng)確保換能器的發(fā)射面與被測平面平行，使聲波能垂直發(fā)射在被測物體表面，以確保大的能量返回。然而如果現(xiàn)場環(huán)境中存在蒸汽，則很容易在探頭表面形成水滴。為了避免水蒸氣凝結(jié)的影響，當(dāng)探頭的測量范圍遠(yuǎn)大于實(shí)際測量距離時(shí)，探頭可以傾斜約3°安裝。

  2.帶盲區(qū)的安裝

  高液位到超聲波液位計(jì)探頭表面的距離應(yīng)大于探頭盲區(qū)。這里需要注意的是盲區(qū)是在理想狀態(tài)下測量的，通常通過延長導(dǎo)管來避免盲區(qū)。使用延長導(dǎo)管安裝時(shí)，必須確保AOB>探頭的銳角。

  3.不同平滑度和障礙物的罐壁

  如果墻壁粗糙，探頭應(yīng)遠(yuǎn)離墻壁安裝。但是如果罐壁光滑且液位降低，則不會(huì)出現(xiàn)懸掛。其中大部分可安裝在距填充墻30cm處。如果底部填充物不是平坦的，則零液位時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)誤測量。如果是錐形底部，可以考慮將探頭直接安裝在錐形頂點(diǎn)上方。對(duì)于圓形橫桿，只要距離大于1m，直徑不大于5cm，影響不大，否則盡量避免；但是，也應(yīng)盡量避免與灌漿墻成直角的水平桿。

  4.有波動(dòng)和混合

  在攪拌或波動(dòng)的情況下，可安裝延伸導(dǎo)管。導(dǎo)管直接伸入液位底面，導(dǎo)管直徑僅大于探頭的輻射面，但必須保證導(dǎo)管內(nèi)壁光滑，液位升降時(shí)無物料懸空，管內(nèi)液位與管外液位一致。如果大范圍不適合導(dǎo)管安裝，則可減小范圍。具體減少取決于波的大小。