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超聲波液位計(jì)的原理和使用須知
2020-12-16
超聲波液位計(jì)是一種非直接接觸式液位測(cè)量?jī)x表。由于其不與塔、灌內(nèi)液體直接接觸，所以沒有液體侵蝕等情況，故障率低。同時(shí)，安裝儀表的時(shí)候，不需要清理塔、罐等，直接在外面選擇好位置安裝，不影響工業(yè)生產(chǎn)。超聲波液位計(jì)所具有的這些非接觸、干擾因素少、價(jià)格低廉、使用方便的特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于石油、化工、農(nóng)田水利等領(lǐng)域的液位測(cè)量，在水處理和自控系統(tǒng)中應(yīng)用尤其普遍。
一、超聲波液位計(jì)的原理
超聲波液位計(jì)的換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖。當(dāng)遇到被測(cè)液位表面時(shí)，該聲波便被反射回來，部分反射回波被換能器（探頭）接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被接收，其時(shí)間T與換能器（探頭）至被測(cè)液位的距離S成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=C×T/2。
但是由于超聲波脈沖有一定的寬度，這使得在傳感器較近的小段區(qū)域內(nèi)反射波與發(fā)射波重迭，傳感器無法識(shí)別，也就不能測(cè)量其距離值。距離值無法測(cè)量的這一區(qū)域通常稱為測(cè)量盲區(qū)。一般來講，盲區(qū)的大小與超聲波液位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。而超聲波液位計(jì)的最大測(cè)量范圍取決于空氣對(duì)超聲波的衰減以及脈沖從介質(zhì)表面反射的強(qiáng)度。
通過傳感器發(fā)射并接收超聲波可測(cè)得傳感器到液面的高度S，只要將傳感器到測(cè)量罐體底部的距離L輸入到變送器的矩陣內(nèi)，即可測(cè)得介質(zhì)的液位高度d=L-S。液位測(cè)量的精度可達(dá)毫米。使用時(shí)可將被測(cè)介質(zhì)液位的上、下限輸入到變送器矩陣內(nèi)，即可及時(shí)輸出上、下限報(bào)警。
二、超聲波液位計(jì)的使用須知
1．在安裝超聲波液位計(jì)時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)好超聲波傳感器距液面的高度，不宜過遠(yuǎn)和過近。過近，進(jìn)入探頭盲區(qū)，就無法分辨；過遠(yuǎn)，探頭接收的信號(hào)太弱，也不利于準(zhǔn)確測(cè)量。
2．確保探頭表面與被測(cè)液面保持垂直。同時(shí)，要確保超聲波液位計(jì)探頭所發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)不得有障礙物，應(yīng)避開罐內(nèi)人梯、限位開關(guān)、管道等。正常情況下，變送器的二極管會(huì)閃爍，接收到回波時(shí)，傳感器附近也能聽到噠噠聲。
3．超聲波的抗電磁干擾性能不強(qiáng)，易受附近的用電設(shè)備影響。所以超聲波液位計(jì)的信號(hào)線應(yīng)使用獨(dú)立的穿線管，并遠(yuǎn)離照明線和動(dòng)力線。為保證信號(hào)屏蔽良好，穿線管應(yīng)使用導(dǎo)電鋼管，屏蔽層采用單點(diǎn)接地，避免回路的電位差干擾儀表。
4．信號(hào)線尤其是接頭處受潮，也會(huì)造成信號(hào)紊亂，所以應(yīng)保持信號(hào)線的干燥。當(dāng)信號(hào)線須走纜溝時(shí)，應(yīng)在纜溝支架上敷設(shè)信號(hào)線。
5．為防止信號(hào)線接觸不良，在信號(hào)線中間盡量不留接頭，如果接頭不可避免則應(yīng)焊接，以減少隱患。同時(shí)，接線端子的壓接處不能有任何松動(dòng)，不然接觸電阻將較大。
以上就是“超聲波液位計(jì)的原理和使用須知”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
一、超聲波液位計(jì)的原理
超聲波液位計(jì)的換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖。當(dāng)遇到被測(cè)液位表面時(shí)，該聲波便被反射回來，部分反射回波被換能器（探頭）接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被接收，其時(shí)間T與換能器（探頭）至被測(cè)液位的距離S成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=C×T/2。
但是由于超聲波脈沖有一定的寬度，這使得在傳感器較近的小段區(qū)域內(nèi)反射波與發(fā)射波重迭，傳感器無法識(shí)別，也就不能測(cè)量其距離值。距離值無法測(cè)量的這一區(qū)域通常稱為測(cè)量盲區(qū)。一般來講，盲區(qū)的大小與超聲波液位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。而超聲波液位計(jì)的最大測(cè)量范圍取決于空氣對(duì)超聲波的衰減以及脈沖從介質(zhì)表面反射的強(qiáng)度。
通過傳感器發(fā)射并接收超聲波可測(cè)得傳感器到液面的高度S，只要將傳感器到測(cè)量罐體底部的距離L輸入到變送器的矩陣內(nèi)，即可測(cè)得介質(zhì)的液位高度d=L-S。液位測(cè)量的精度可達(dá)毫米。使用時(shí)可將被測(cè)介質(zhì)液位的上、下限輸入到變送器矩陣內(nèi)，即可及時(shí)輸出上、下限報(bào)警。
二、超聲波液位計(jì)的使用須知
1．在安裝超聲波液位計(jì)時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)好超聲波傳感器距液面的高度，不宜過遠(yuǎn)和過近。過近，進(jìn)入探頭盲區(qū)，就無法分辨；過遠(yuǎn)，探頭接收的信號(hào)太弱，也不利于準(zhǔn)確測(cè)量。
2．確保探頭表面與被測(cè)液面保持垂直。同時(shí)，要確保超聲波液位計(jì)探頭所發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)不得有障礙物，應(yīng)避開罐內(nèi)人梯、限位開關(guān)、管道等。正常情況下，變送器的二極管會(huì)閃爍，接收到回波時(shí)，傳感器附近也能聽到噠噠聲。
3．超聲波的抗電磁干擾性能不強(qiáng)，易受附近的用電設(shè)備影響。所以超聲波液位計(jì)的信號(hào)線應(yīng)使用獨(dú)立的穿線管，并遠(yuǎn)離照明線和動(dòng)力線。為保證信號(hào)屏蔽良好，穿線管應(yīng)使用導(dǎo)電鋼管，屏蔽層采用單點(diǎn)接地，避免回路的電位差干擾儀表。
4．信號(hào)線尤其是接頭處受潮，也會(huì)造成信號(hào)紊亂，所以應(yīng)保持信號(hào)線的干燥。當(dāng)信號(hào)線須走纜溝時(shí)，應(yīng)在纜溝支架上敷設(shè)信號(hào)線。
5．為防止信號(hào)線接觸不良，在信號(hào)線中間盡量不留接頭，如果接頭不可避免則應(yīng)焊接，以減少隱患。同時(shí)，接線端子的壓接處不能有任何松動(dòng)，不然接觸電阻將較大。
以上就是“超聲波液位計(jì)的原理和使用須知”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司市場(chǎng)部2020年12月16日發(fā)布）
TAGS : 超聲波液位計(jì)
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