超聲波液位計誤差的產生與修正二

2．1．1溫度補償

一般情況下，溫度是影響聲速的主要因素，在正常大氣壓條件下，因此，可以通過在液位計上安裝溫度傳感器實時測量溫度，并利用給定的溫度與聲速的關系，方便地換算出聲速值。但是，實際上聲速又不僅僅受溫度影響，還與氣體密度、氣壓、濕度、空氣中的懸浮物等諸多因素有關。因此，在實際應用中僅利用測量溫度的方法對聲速進行標定還有諸多不足，且在溫度測量過程中也會存在一定的誤差，因此溫度補償方法只適用一般應用，而無法滿足高精度測量。

2．1．2實測聲速補償

實踐證明，無論是利用何種經驗公式和經驗數據對聲速進行補償，都會由于測量環境的復雜性和測量方法等原因，引進新的誤差。因此利用實測聲速的方法進行聲速補償被認為是最可靠的補償方法。

在發射探頭前端安裝一個擋板，擋板與探頭形成一個距離同定的聲程區間，該結構稱之

為聲程架。當探頭發射聲波時，該擋板能將一部分聲波反射回探頭。探頭接收到反射波后，計算從發射到接收的時間，利用實測聲速方法進行補償，由于補償聲波與測量聲波傳播路徑所處的環境極為相似，所受的環境影響也基本一致，其聲速通常也較接近，所以這種方法是目前使用最精確的聲速修正方式。但是在這種方法的使用中，聲程架應選用低溫度膨脹系數的材料，以免環境溫度變化聲程架發生熱脹冷縮，使聲程距離L發生改變，影響實測聲速精度。

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