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大禹電子超聲波測(cè)距的誤差分析

時(shí)間:2021-10-28  作者:大禹電子  瀏覽量:1926

不管在液體還是氣體中影響超聲波測(cè)距精度的都有以下幾個(gè)因素。

  一、氣介狀態(tài)下影響超聲波測(cè)距精度的因素:

  1、介質(zhì)是否均勻穩(wěn)定。穩(wěn)定的傳播介質(zhì),聲波的傳播速度是穩(wěn)定的。氣體介質(zhì)變化或者介質(zhì)的濃度產(chǎn)生變化,都會(huì)引起聲波傳播速度的變化。而且這種變化很難補(bǔ)償。比如在密閉的罐子里面有揮發(fā)性的液體。

  2、環(huán)境的溫度。聲波在氣體中傳播,溫度變化 1 度。聲速變化 0.6m/S,聲速變化率約為 0.17%。因此只要溫度測(cè)量誤差大或者有溫度梯度的環(huán)境,測(cè)量誤差也會(huì)比較大。

  3、壓力。不同壓力的環(huán)境聲速是會(huì)變化的,一般來(lái)說(shuō)壓力越大,聲速越大,壓力越小,聲速越小。壓力的變化還會(huì)導(dǎo)致聲波輻射強(qiáng)度變化,聲波傳播衰減變化。這些都有可能引起測(cè)量誤差。

  二、液體狀態(tài)下影響超聲波測(cè)距精度的因素:

  1、介質(zhì):介質(zhì)是否均勻穩(wěn)定。穩(wěn)定的傳播介質(zhì),聲波的傳播速度是穩(wěn)定的。氣體介質(zhì)變化或者介質(zhì)的濃度產(chǎn)生變化,都會(huì)引起聲波傳播速度的變化。而且這種變化很難補(bǔ)償。比如在比較濃的泥漿里面,從上往下,因?yàn)槟酀{的沉淀,不同層的密度是有明顯差別的,那么聲波傳播速度也會(huì)有明顯的變化。在海上,不同海域的鹽度變化,對(duì)聲速的影響也很明顯。

  2、環(huán)境的溫度。聲波在氣體中傳播,溫度變化 1 度。聲速變化 1m/S,聲速變化率約為 0.06%。因此只要溫度測(cè)量誤差大或者有溫度梯度的環(huán)境,測(cè)量誤差也會(huì)比較大。在水里,因?yàn)殛?yáng)光和水流的作用,很容易形成不同的溫越層。因此在比較深的自然水域里面,超聲波的測(cè)量誤差一般在 1%~2%。

  3、壓力。不同壓力的環(huán)境聲速是會(huì)變化的,一般來(lái)說(shuō)壓力越大,聲速越大,壓力越小,聲速越小。壓力的變化還會(huì)導(dǎo)致聲波輻射強(qiáng)度變化,聲波傳播衰減變化。這些都有可能引起測(cè)量誤差。不過(guò)相對(duì)空氣來(lái)說(shuō),液體里面的壓力影響會(huì)比空氣中小。


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