矿用液位传感器4-20mA信号输出分体式超声波液位计

来源：济宁华瑞自动化技术有限公司 时间：2024-10-20 01:40:39 [举报]

超声波液位计原理
超声波物位计安装于容器上部在电子单元的控制下，探头向被测物体发射一束超声波脉冲，声波被物体表面反射，部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收，其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间，并根据已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响，所以仪表应测量温度，以修正声速。
技术问答
1.超声波物位计适于什么样的应用环境?
在常温、常压的情况下，选择超声波物位计测量液体液位是佳的选择，具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点，并具有相对的价格优势。
由于超声波物位计在测物位时，与被测介质不接触，同时为全密闭防腐结构，因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量，效果佳。
2.对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量，应注意那些事项?应注意两点:
a容器内体声速可能与空气中的声速不同，如液位计不能对声速进行修正。则会出现一定的误差;
挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结 ,阻挡声波的收发，要求液位计具有可变功率控制功能。
我公司产品能够满足以上要求，并有大的实践应用。
3.超声波物位计对固体料位的效果如何吗?
使用超声波物位计进行料位测量是可行的,有足够的应用经验和成功实例。
在对料位进行测量时，应选择好安装位置，选择料面相对平整的位置;对于粉末状的料位，可选择功率(量程)更大的物位计进行测量，
4. 对于液面剧烈波动的液体，如何使用超声波液位计进行液位测量?
有三种可行的办法:
a选用具有自动功率控制功能的超声波液位计
b选用更大量程的超声波液位计
C在液体中加入塑料管，测量塑料管内液位

在超声波液位计的测量中，超声波脉冲由传感器(换能器)发出，经物体表面反射后，由同一传感器(换能器)接收，并转换成电信号。传感器(传感器)和被测液位之间的距离由超声波发射和接收之间的时间来计算。
因此，超声波液位计利用测量回波距离的原理，根据超声波的发射和接收进行测量。
由于超声波的发射和接收是一次往返，实际测量的距离值用公式表示：S=CT/2。其中s为测得的距离值，c为声速，t为传播时间。
超声波在空气中的传播速度是固定的，池子的深度或水箱的高度也是固定的。实际液位是池子或罐体等容器的深度减去超声波测量的距离，即液位或液位的高度。从而实现了液位的超声波测量。

超声波液位计优点非常，主要体现在以下几个方面：
1、结构简单、读数方便、非常便于安装和维护。 　　
2、安全清洁，仪表使用寿命长、测量稳定可靠、精度高。 　　
3、采用非接触式测量，不易受液体的粘度、密度等影响。 　　
当然，所谓尺短寸长。超声波液位计也有自身的局限性和无法克服的缺陷，具体说来，主要表现在： 　　
1、超声波液位计测量存在盲区。盲区就是仪表无法测量的区域。在超声波脉冲传输过程中，超声换能器附近的小面积区域通常不能接收到声波。就收不到声波的盲区，其大小与超声波的测量距离有关。一般来讲，测量距离小，盲区就小；测量距离大，则盲区就大； 2、超声波液位计测量易受温度影响。在实际测量中，温度的变化会导致声音速度的变化，进而导致测量出现误差； 　　
3、声波下面不宜有障碍物。由于超声波液位计是利用声波反射原理实现液位测量的，如果有障碍物会影响超声波发射，造成信号丢失，影响测量效果； 　　
4、超声波液位计不宜用来测量压力容器。由于压力主要影响的是探头，且压力和温度之间也有一定的关系，压力的变化会影响到温度的变化，进而影响声速的变化，使测量的精度受到影响； 　　
5、超声波液位计不能在有水雾、易产生大量泡沫性的介质、易挥发性介质的场合使用。因为这种工况容易吸收声波或干扰声波发射，而使信号丢失、精度下降。

超声波物位传感器测量精度高，运行稳定，而且具有温度补偿功能。利用超声波反射测距的原理，从发射到接收时间间隔与转换器到被测介质表面的距离成正比。通过数学公式即可算出介质的物位。该设备主要用于煤矿井下的液位测量。
本产品工作原理是由换能器（探头）发出超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需要时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值 D 与声速 C 和传输时间 T 之间的关系可以用公式表示：D=C×T／2。
由 D 即可算出介质的液位。
运输、贮存
包装后的液位计在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适用于水陆、陆路及空运等各种运输方式。
包装后的液位计应能在温度为－10℃～＋40℃，相对湿度不大于 90％的环境条件中贮存 12 个月以上。

超声波液位传感器一般安装在水箱顶部，应用案例（家用蓄水池、水井、水槽、工业设备等）。
超声波是一种振动频率声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，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，它可穿透几十米的深度。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。因此超声波检测广泛应用在工业、、生物医学等方面以超声波作为检测手段，产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
超声波液位变送器可广泛用于各种常压储罐、工艺罐、小罐和小型容器、泵提升站、废水储罐等；由于其设计的灵活性，超声波液位变送器也可应用于集成系统或替代浮球开关、电导开关和静压传感器，在流体控制和化学品供应系统的综合应用中也能见到它的身影。

超声波液位计的应用
超声波液位计应用广泛，一般适用于表面规则平整的液体液位测量，在水处理、化工、电力、冶金、石油、半导体等行业有着广泛应用，特别适用于有腐蚀（酸、碱）的介质、有污染的场合、或易产生粘附物的物质场合下的液位测量。
固定方法：先将探头探入容器，然后固定法兰，使其尽量保持水平。固定完成后要检查是否固定稳固，防止现场设备因振动等原因造成液位计位置歪斜，影响液位计的正常使用。
超声波液位计测量原理
超声波液位计垂直安装在液体的表面，它向液面发出一个超声波脉冲，经过一段时间，超声波液位计的传感器接收到从液面反射回的信号，信号经过变送器电路的选择和处理，根据超声波液位计发出和接收超声波的时间差，计算出液面到传感器的距离。
矿用超声波液位计用于对水位进行实时监测，本产品采用 芯片，具有自动功率调整、增益自动控制，温度补偿，有效了数据的准确性、稳定性。可用于测试各种液体的高度及固体物料的高度。

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