超聲波液位計(jì)原理
超聲波物位計(jì)安裝于容器上部在電子單元的控制下,探頭向被測(cè)物體發(fā)射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被重新被接收,其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。電子單元檢測(cè)該時(shí)間,并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測(cè)距離。通過(guò)減法運(yùn)算就可得出物位值。由于溫度對(duì)聲速具有影響,所以儀表應(yīng)測(cè)量溫度,以修正聲速。
技術(shù)問(wèn)答
1.超聲波物位計(jì)適于什么樣的應(yīng)用環(huán)境?
在常溫、常壓的情況下,選擇超聲波物位計(jì)測(cè)量液體液位是佳的選擇,具有工作可靠、安裝簡(jiǎn)便、使用周期長(zhǎng)、免維護(hù)的特點(diǎn),并具有相對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
由于超聲波物位計(jì)在測(cè)物位時(shí),與被測(cè)介質(zhì)不接觸,同時(shí)為全密閉防腐結(jié)構(gòu),因此對(duì)于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測(cè)量,效果佳。
2.對(duì)于密閉容器內(nèi)的揮發(fā)性的液體的液位測(cè)量,應(yīng)注意那些事項(xiàng)?應(yīng)注意兩點(diǎn):
a容器內(nèi)體聲速可能與空氣中的聲速不同,如液位計(jì)不能對(duì)聲速進(jìn)行修正。則會(huì)出現(xiàn)一定的誤差;
揮發(fā)性的液體會(huì)在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié) ,阻擋聲波的收發(fā),要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。
我公司產(chǎn)品能夠滿足以上要求,并有大的實(shí)踐應(yīng)用。
3.超聲波物位計(jì)對(duì)固體料位的效果如何嗎?
使用超聲波物位計(jì)進(jìn)行料位測(cè)量是可行的,有足夠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和成功實(shí)例。
在對(duì)料位進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)選擇好安裝位置,選擇料面相對(duì)平整的位置;對(duì)于粉末狀的料位,可選擇功率(量程)更大的物位計(jì)進(jìn)行測(cè)量,
4. 對(duì)于液面劇烈波動(dòng)的液體,如何使用超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量?
有三種可行的辦法:
a選用具有自動(dòng)功率控制功能的超聲波液位計(jì)
b選用更大量程的超聲波液位計(jì)
C在液體中加入塑料管,測(cè)量塑料管內(nèi)液位
超聲波液位計(jì)優(yōu)點(diǎn)非常,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、讀數(shù)方便、非常便于安裝和維護(hù)。
2、安全清潔,儀表使用壽命長(zhǎng)、測(cè)量穩(wěn)定可靠、精度高。
3、采用非接觸式測(cè)量,不易受液體的粘度、密度等影響。
當(dāng)然,所謂尺短寸長(zhǎng)。超聲波液位計(jì)也有自身的局限性和無(wú)法克服的缺陷,具體說(shuō)來(lái),主要表現(xiàn)在:
1、超聲波液位計(jì)測(cè)量存在盲區(qū)。盲區(qū)就是儀表無(wú)法測(cè)量的區(qū)域。在超聲波脈沖傳輸過(guò)程中,超聲換能器附近的小面積區(qū)域通常不能接收到聲波。就收不到聲波的盲區(qū),其大小與超聲波的測(cè)量距離有關(guān)。一般來(lái)講,測(cè)量距離小,盲區(qū)就??;測(cè)量距離大,則盲區(qū)就大; 2、超聲波液位計(jì)測(cè)量易受溫度影響。在實(shí)際測(cè)量中,溫度的變化會(huì)導(dǎo)致聲音速度的變化,進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差;
3、聲波下面不宜有障礙物。由于超聲波液位計(jì)是利用聲波反射原理實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的,如果有障礙物會(huì)影響超聲波發(fā)射,造成信號(hào)丟失,影響測(cè)量效果;
4、超聲波液位計(jì)不宜用來(lái)測(cè)量壓力容器。由于壓力主要影響的是探頭,且壓力和溫度之間也有一定的關(guān)系,壓力的變化會(huì)影響到溫度的變化,進(jìn)而影響聲速的變化,使測(cè)量的精度受到影響;
5、超聲波液位計(jì)不能在有水霧、易產(chǎn)生大量泡沫性的介質(zhì)、易揮發(fā)性介質(zhì)的場(chǎng)合使用。因?yàn)檫@種工況容易吸收聲波或干擾聲波發(fā)射,而使信號(hào)丟失、精度下降。
超聲波液位計(jì)安裝于容器上部,在電子單元的控制下,探頭向被測(cè)物體發(fā)射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被重新被接收,其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。電子單元檢測(cè)該時(shí)間,并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測(cè)距離。用探頭到罐底的距離一探頭到液位的距離=實(shí)際液位或者物位高度,把液位高度轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)、1~5 V電壓信號(hào)輸出;或者通過(guò)485通信,Han通信, 通信傳輸?shù)娇刂浦行摹S捎跍囟葘?duì)聲速具有較大的影響,所以儀表應(yīng)測(cè)量環(huán)境溫度,以修正聲速。
超聲波液位計(jì)在系統(tǒng)運(yùn)用中,由超聲液位計(jì)測(cè)量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到控制中心,控制中心檢測(cè)到儀表送來(lái)的液位信息,并根據(jù)液位的高度和實(shí)際需要來(lái)對(duì)加料或者減料進(jìn)行控制。
由于超聲波液位計(jì)在大多數(shù)工況下應(yīng)用于液體的液位測(cè)量,因此也被稱作超聲波液位計(jì),它不僅能和連續(xù)測(cè)位,而且能方便地提供遙測(cè)或遙控所需的信號(hào)。與放射性測(cè)位技術(shù)相比,超聲技術(shù)不需要防護(hù)措施;與激光測(cè)距技術(shù)相比,它又顯得操作更簡(jiǎn)易,價(jià)格也更實(shí)惠。除此之外,超聲技術(shù)一般不需要運(yùn)動(dòng)部件,因此,在安裝和維護(hù)上又相對(duì)來(lái)說(shuō)十分方便。
超聲波液位計(jì)可用于測(cè)量各種露天槽罐、池罐的液位,適用于排水系統(tǒng)、水庫(kù)、河流、湖泊、海水的測(cè)量,尤其適合污水或者腐蝕性場(chǎng)合。因?yàn)榇蟛糠治鬯畮в懈g性液體及強(qiáng)腐蝕易揮發(fā)氣體,若采用音叉液位開(kāi)關(guān)這種接觸式的測(cè)量?jī)x表,則長(zhǎng)時(shí)間與污水接觸,如此一來(lái),音叉探頭便極易被腐蝕,從而影響儀表正常工作。而超聲波液位計(jì)采用非接觸測(cè)量技術(shù),可以很好地避免此問(wèn)題,又由于它的精度較高,維修方便,因此在業(yè)內(nèi)非常受用戶歡迎。
超聲波液位計(jì)作為一種非接觸式液位測(cè)量?jī)x表,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝、調(diào)試方便,維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn),在控制室和現(xiàn)場(chǎng)均可實(shí)時(shí)觀測(cè)液位,在各種液位的測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用。其主要是通過(guò)探頭(又稱換能器)發(fā)射超聲波脈沖,當(dāng)脈沖接觸到介質(zhì)界面時(shí),又被反射回來(lái)由探頭接收。根據(jù)脈沖從發(fā)射到接收的時(shí)間以及在介質(zhì)中傳播的聲速,即可以求得探頭到介質(zhì)間的距離,從而確定出液體所在的位置。
一、產(chǎn)品概述
超聲波液位計(jì)采用超聲波元件進(jìn)行液位測(cè)量,實(shí)現(xiàn)液位監(jiān)測(cè)。超聲波元件采用超聲波脈沖原理進(jìn)行非接觸式的測(cè)量,具有非接觸式、高可靠性、高性價(jià)比、易安裝維護(hù)的特點(diǎn)。它不必接觸介質(zhì)就能滿足大部分物位測(cè)量要求。
超聲波液位計(jì)
二、功能特點(diǎn)
1. 使用超聲波液位測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站液位測(cè)量;
2. 防護(hù)等級(jí)為IP68,有效避免內(nèi)部器件受潮,有效防止腐蝕、老化,適用于室外露天工況;
3. 設(shè)備穩(wěn)定性好,精度高;
4. 設(shè)備體積小,重量輕,
5. 用于非接觸式物位測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制;
6. 支持Rs485信號(hào)輸出。
超聲波液位傳感器一般安裝在水箱頂部,應(yīng)用案例(家用蓄水池、水井、水槽、工業(yè)設(shè)備等)。
超聲波是一種振動(dòng)頻率聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段,產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波液位變送器可廣泛用于各種常壓儲(chǔ)罐、工藝罐、小罐和小型容器、泵提升站、廢水儲(chǔ)罐等;由于其設(shè)計(jì)的靈活性,超聲波液位變送器也可應(yīng)用于集成系統(tǒng)或替代浮球開(kāi)關(guān)、電導(dǎo)開(kāi)關(guān)和靜壓傳感器,在流體控制和化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用中也能見(jiàn)到它的身影。