超声波油位传感器介绍
超声波传感器及其应用
超声波传感器及其应用
超声波传感器是一种利用超音波作为能量源，通过检测超音波在空气中传播时所产生的回波来测量距离、速度、方向等物理量的一种非接触式传感器。
由于其具有快速响应、精度高、可靠性强等优点，被广泛应用于障碍物检测、出现举措控制、距离测量、测量流体速度、物位测量等领域。
超声波传感器一般由超声波发射器、接收器、控制电路、信号实现等部分组成。
超声波发射器和接收器通常是由圆形或矩形的陶瓷片组成，这些陶瓷片中内部有激励电极和感应电极。
当外加一定电压时，激励电极激发陶瓷产生定频振动，发射一定频率的超音波，在检测物体时，超声波所遇到的物体表面会反射部分信号，经过接收器收集后，通过控制电路进行信号处理即可。
超声波传感器的应用十分广泛，可以在各种环境中发挥其优异的性能。
其中，最为常见的应用领域包括以下方面：
1、距离测量：超声波传感器可以利用超声波进行精准的距离测量，广泛应用于机器人导航、自动化车库、安防监控等领域。
2、流体测量：利用超声波传感器对流体速度和液位进行测量，可以用于石油化工、水处理、食品加工等行业中。
3、场所计量：超声波传感器可以检测到物体在特定区域内的移动方向和速度，同时还可测量物体的体积参数，广泛应用于物流输送、仓储管理等领域中。
4、避障控制：利用超声波传感器检测行车或机器人前方障碍物的距离和位置，控制其行进方向和速度，可以实现避障控制和智能导航等功能。
压电式超声波传感器
压电式超声波传感器简介压电式超声波传感器是一种常用于测量距离、检测目标位置以及检测物体存在的传感器。
它利用压电效应来产生超声波，并通过测量超声波的回波来实现测量和检测的功能。
本文将介绍压电式超声波传感器的工作原理、特点、应用以及一些常见问题。
工作原理压电式超声波传感器的工作原理基于压电效应和超声波的传播。
压电材料在受到外力作用时会发生形变并产生电荷，这被称为压电效应。
超声波是一种高频声波，是由压电材料振动产生的。
当压电材料振动时，它会产生超声波并向外传播。
当超声波遇到目标物体或障碍物时，会发生回波并被传感器接收到。
传感器通过测量回波的时间延迟来计算出目标物体与传感器之间的距离。
特点高精度测量压电式超声波传感器具有高精度的测量能力。
它可以实现毫米级的距离测量，并且具有较高的测量精度。
这使得压电式超声波传感器在需要精确测量距离的应用领域得到广泛应用。
非接触式测量压电式超声波传感器是一种非接触式的测量技术。
它可以在不接触目标物体的情况下进行测量，并且对目标物体没有干扰。
这使得它非常适用于需要远程测量或对目标物体表面不能有实际接触的应用。
宽工作范围压电式超声波传感器具有宽工作范围的特点。
它可以在不同的环境条件下正常工作，包括室内和室外环境。
不受光照、温度和湿度等因素的影响，可以稳定准确地进行测量。
多功能应用压电式超声波传感器可以应用于多个领域。
它可以用于测量距离、检测目标位置、避障、流量测量等。
在工业自动化、机器人、车辆导航等领域都有广泛的应用。
应用距离测量压电式超声波传感器广泛应用于距离测量领域。
它可以测量目标物体与传感器之间的距离，并提供精确的测量结果。
距离测量应用包括机器人导航、自动驾驶、车辆倒车辅助等。
避障检测压电式超声波传感器也可以用于避障检测。
在自动化设备或机器人中，传感器可以用来检测障碍物的存在，从而避免碰撞或损坏。
它在制造业、仓储物流等领域起着重要的作用。
流量测量压电式超声波传感器还可以用于流量测量。
油量表原理
油量表原理
油量表是指测量燃油或液体储存器中油量的仪表。
其原理通常是通过测量液位高度来推断储存器内部剩余液体的体积。
常用的油量表原理有以下几种：
1. 浮子原理：油量表中的浮子会浮在液体表面上，通过联杆连接到指针或传感器。
随着液位升高，浮子也会随之上升，从而使指针或传感器相应地显示液位的高度。
浮子通常是根据阿基米德原理设计的，即浮力等于被浸入液体中的液体重量。
当液位下降时，浮子也会相应下降。
2. 电容原理：油量表使用电容传感器来测量液面高度。
电容传感器由两个电极组成，一个电极被安装在油箱壁上，另一个电极则浸入到液体中。
当液位升高时，电容的值会发生改变，通过测量电容的变化，可以确定液面高度。
3. 超声波原理：油量表使用超声波传感器来测量液面高度。
超声波传感器发射超声波到液体表面，然后接收反射回来的超声波。
通过测量超声波的往返时间，可以计算出液面距离传感器的高度。
油量表原理的选择取决于具体的应用需求和储存器的特性。
不同的原理有不同的优缺点，因此在选用油量表时需要根据具体情况来进行选择。
超声波传感器的原理和应用
超声波传感器的原理和应用1. 引言超声波传感器是一种常见的非接触式传感器，广泛应用于工业、生活等领域。
本文将介绍超声波传感器的原理、工作方式以及其应用场景。
2. 原理超声波传感器利用超声波在介质中的传播和反射原理，测量物体与传感器之间的距离。
其工作原理主要包括发送超声波信号和接收反射信号两个过程。
3. 工作方式超声波传感器一般由发射器、接收器和信号处理电路组成。
其工作方式如下：•发射器将电信号转化为超声波信号并发送出去。
•超声波信号在空气或其他介质中传播，当遇到物体时，一部分超声波被物体表面反射，回到传感器。
•接收器接收到反射的超声波信号，并转换为电信号。
•信号处理电路对接收到的电信号进行放大、滤波和计算，得到物体与传感器之间的距离。
4. 应用场景超声波传感器具有以下几个主要应用场景：4.1 测距超声波传感器广泛应用于测量物体与传感器之间的距离。
由于超声波的传播速度快，测距精度高，因此被广泛应用于自动化生产线、无人机导航、智能车辆等领域。
4.2 障碍检测超声波传感器可以用于障碍检测。
通过测量物体与传感器之间的距离，可以判断是否有障碍物存在。
这种应用在无人车、智能家居等领域具有重要意义。
4.3 液位控制超声波传感器可以用于液位控制。
通过测量液体与传感器之间的距离，可以实时监测液体的液位，用于工业生产中的液位控制，例如油罐、水箱等。
4.4 声纳定位超声波传感器可以用于声纳定位。
通过测量声波在水中的传播时间，可以计算出声源与传感器之间的距离，从而实现声纳定位。
这种应用在海洋探测、无线通信等领域具有重要地位。
4.5 动作检测超声波传感器可以用于动作检测。
通过测量移动物体与传感器之间的距离变化，可以判断物体的运动状态，广泛应用于安防系统、智能家居等领域。
5. 总结超声波传感器利用超声波的传播和反射原理，实现了对物体与传感器之间距离的测量。
它具有测距精度高、非接触式等特点，广泛应用于工业、生活等领域。
随着科技的不断进步，超声波传感器在更多领域将发挥重要作用。
超声波传感器原理、特点及用途
超声波传感器原理、特点及用途导语：常用的超声波传感器由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头发射、一个探头接收）等。
常用的超声波传感器由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头发射、一个探头接收）等。
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。
超声波是振动频率高于20KHz的机械波。
它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
超声波传感器的应用传感器：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“1”和“0”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。
在这里，主要给大家介绍一种在日常生活中运用非常广泛的，给人类社会带来很大便利的传感器——超声波传感器以及其在倒车雷达上的应用。
超声波传感器(标准)
β
折射波
c1—入射声波速； c2—折射声波速 入射声波速； 入射声波速 折射声波速
第九章 超声波传感器
4、声波的衰减 、
超声波在一种介质中传播时，随着距离的增加， 超声波在一种介质中传播时，随着距离的增加，能 量逐渐衰减。 量逐渐衰减。其声压和声强的衰减规律为
P = P0 e
−αx
I = I 0 e −2αx
v=
L ∆t L ∆t L ∆t = = 2 cos θt1t 2 2 cos θt1 (t 2 − t1 + t1 ) 2 cos θt1 ( ∆t + t1 )
式中， 为常数 只要测出顺流传播时间t1和时间差 ， 为常数， 和时间差∆ 式中，L/2为常数，只要测出顺流传播时间 和时间差∆t，就能 求出v，进而求得流量，这就避免了测声速c的困难 的困难。 求出 ，进而求得流量，这就避免了测声速 的困难。这种方法还不 受温度的影响，容易得到可靠的数据。 受温度的影响，容易得到可靠的数据。因为两式相减即双向声速之 故称此法为速差法 速差法。 差，故称此法为速差法。
L t1 = c + v cos θ
B发射而 接收时，逆流传播，速度慢、时间长，即 发射而A接收 发射而 接收时 逆流传播，速度慢、时间长，
L t2 = c − v cos θ
式中， 两换能器间传播离； 式中，L — 两换能器间传播离； c 一 超声波在静止流体中的速度； 超声波在静止流体中的速度； v 一 被测流体的平均流速。 被测流体的平均流速。
第九章 超声波传感器 （1）穿透法探伤 ） • 优点：指示简单， 优点：指示简单， 适用于自动探伤； 适用于自动探伤； 可避免盲区， 可避免盲区，适宜 探测薄板。 探测薄板。 • 缺点：探测灵敏度 缺点： 较低， 较低，不能发现小 缺陷； 缺陷；根据能量的 变化可判断有无缺 但不能定位； 陷，但不能定位； 对两探头的相对位 置要求较高。 置要求较高。
TUB系列超声波传感器在车辆油耗监管中的应用与解决方案
车辆油耗监管解决方案一、背景介绍随着物联网技术的发展及北斗/GPS应用的普及，再通过本公司独有的数字信号处理技术，为车队管理者提供了详尽的行驶和油耗分析报告。
企业车队管理面临的困难：1、企业日常运营中的车辆调度难；2、车辆燃油消耗在企业运营费用中占比较高；3、存在内外部偷油事件发生，无法有效防止偷盗行为；4、管理效率低下，无法同时管理多台在外工作的车辆。
二、车队油耗解决方案本方案将高精度的超声波液位传感器、稳定可靠的北斗/GPS车机终端设备以及功能齐全的远程车辆监测系统平台组成的车队管理系统提供给客户。
在每台车辆的油箱底部安装超声波液位传感器，利用高灵敏度和高精确度的液位监测设备，实时采集油箱内液位数据，再通过车载终端设备迅速、稳定地传输至车辆远程监控平台，实时监测车辆状态、随时查看车辆历史轨迹，并生成专业详细的数据报表，为企业的车辆管理提供准确的数据支持；平台还具备预警功能，实时监测车辆油量数据、车速情况等，遇到异常情况将立即触发自动报警机制，从而确保车辆油耗管理的智能化和安全性，实现了企业对车辆油耗的全方位监控与高效管理。
1、实时监测油量消耗情况，减少燃油消耗支出；2、预警系统，监测油耗、车速等，遇到异常事件及时预警规避风险；3、可随时查看车辆轨迹，及时优化工作路线；4、规范司机驾驶行为；5、提高管理效率，降低运营费用。
三、应用产品介绍（一）超声波液位传感器-TUB1、产品概述超声波液位计是一款外贴式的液位测量传感器，用于测量油箱、罐体、容器里面的液位高度。
利用超声波探测原理来检测油箱油位高度，再通过智能处理将油位高度值转化为油量值，通过北斗/GPS 发送到系统平台，将油量数据传入后台监管系统，达到实时监控车辆油耗目的。
目前产品主要运用于车辆管理,用来实时监控油箱油量液位的变化数据，可用于防范偷油、优化运营成本、辅助统计决策等；同时此产品也可运用于化工、水利、储罐等有液位检测需求的领域。
产品图片产品尺寸2、工作原理超声波液位计是利用超声波的回波测距原理，传感器安装在油箱底部的外面，从底部发出超声波信号,遇到油面反射回来,再根据时间与速度算出液位高度。
超声波传感器
1) 波束宽度的定义：典型应用，真实量程取决于安装条件。超声波传感 器中轴线的加长线上（垂直于传感器表面）的超声射线能量最大，以 此为轴线，能量减少一半（-3dB）处的圆锥范围内被称为波束角。
技术规格 操作模式 测量原理 输入 测量范围 输出 频率 波束角 精度 温度补偿 额定工作条件 压力 环境条件 • 环境温度
C) 7 M L 1 1 0 0 -
对化学品贮罐和液体容器，测量范围的物 ■ ■A ■0 位进行检测：最小 0.3 m，最大 10 m
过程连接
ETFE, 2"NPT [(Taper), ANSI/ASME B1.20.1] 0
ETFE, R 2"[(BSPT), EN 10226
1
ETFE, G 2"[(BSPP), EN ISO 228-1]
13 KHz 5°
1'' NPT
•铝 • 304 S.S • 聚酯涂料 • 硅树脂
•
液体
ST-H 10 m 0.3 m 73 °C -40 °C 化学储罐和 液体储罐 44 KHz 12°
1" 和 2'' NPT
ETFE • 可选：
PVDF
• • • •
42
概述
连续测量 — 超声波传感器
ST-H
过程连接
• 主要应用：水井、水槽、堰和滤池
选件 法兰型
法兰适配器
浸没罩 标准和认证
Echomax XRS-5
超声波传感器
0.3~8m，取决于应用场合
44 kHz 10 °
内置温度补偿
正常大气压
-20 ~ 65 °C
1.2 kg
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超声波油位传感器
-----产品介绍
厦门忻德信息技术有限公司 2014-04-04
企业介绍
厦门忻德致力于移动互联网和物联网应用产品及 解决方案的研发和服务。
公司未来将紧紧把握移 动互联网和物联网的发展机遇，积极推出各种创 新实用的应用产品及解决方案，在部分行业市场 确立领导地位。
产品与服务：超声波技术在测距领域的技术应用 研究。
资质认证
系统组成图
GPS卫星 手机客户端
GPS车载定位设备
超声波油位传感器
服务器平台
PC客户端
产品组成
安装扎带
电源线 串口&模 拟输出口 线缆
主控板 超声波传 感器及其 信号电缆 超声波探 头有效面
产品原理
超声波具有指向性强，能 量消耗慢，在介质中传播 的距离较远等特点。
该超 声波液位计正是利用超声 波在柴油等不同液体不同 温度下的传输速度，以及 在液面发生反射回来的信 号，直接计算得到油体深 度的。
性能参数
工作电压：5-36V 50mA 工作温度：-40℃－80℃ 测量范围：3cm到200cm（可定制更大量程） 承压范围：-0.1MPa~32MPa 液体高度精确：2mm 分辩率:0.2mm 液体测量精度：理论0.2L 实际约2L 工作环境：防潮、防酸、抗干扰、防暴（探头）、阻燃（探头）、抗震
产品特点
高分辩率:高频双晶探头，精度高， 分辨率为0.2mm. 易安装:无需开孔,破坏原车装置， 数码管信号强度提示，安装维护简易 通用性强: 一款产品应用所有车型, 大小车通用, 柴汽油均可以检测 安全指数高:无需开孔,非接触安装, 超声波传感器是采用机械波检测 多信号接口:输出提供RS-232和DAC 比例输出，满足不同应用层接口需求.
系统曲线体现
曲线值刻度 车辆耗油曲线 车辆速度曲线 加油曲线
加油121升
油量值58升
系统曲线体现
车辆加油曲线
车辆耗油曲线
车辆行驶速度
车辆耗油曲线
车辆行驶速度
油量百分比刻度
系统曲线体现
传统油量传感器
电容式干簧管式
油浮子式
流量计式
开孔超声波
同类型对比
1、电容式：容易受油污影响产生误差；不能产生电打火；打孔安装。
2、电阻式：机械式测量，误差大、存在滞后性、传感器长期与油料
接触，容易被腐蚀、污染，影响测量精度、安装时须将油箱打孔。
3、流量计式：需要截断油管、不能测量加油量，只能测量使用量，
不方便计量管理。
4、浮子式：仅可用于油量的模糊指示、不可用于油量的计量使用、
薄膜电阻受燃油污染程度、供电电压、机械结构、润滑性等产品
本身原因，对输出值的长期稳定性影响较大。
实际安装图
•商砼行业：混凝土搅拌车/泵车/渣土车类
•物流行业：长短途物流车/挂车/城市配送车类
•工程机械行业：吊车/铲车/挖掘机/矿山车类
•两客一危行业：长途客运车/旅游包车/危险品车辆
•集团企业租赁行业：公务用车/租赁车等小车型
合作客户
举例案例说明
主要应用行业:商砼行业、物流行业、工程机械星软集团总部位于中国杭州国家级高新技术园区，旗下拥有星软电子、联看科技、剑峰网络、联业科技、福建星软、山东星软等全国各省市多家控股子公司，是一家以云计算技术、物联传感技术、北斗/GPS 导航技术、卫星定位技术为核心，专注于构建现代化车联网动态信息云服务平台的高新技术企业。
实际安装图例。