超聲波液位計
一(yi)、儀表概述：
超聲波液位(wei)計(ji)適用國外**技(ji)術的(de)(de)科技(ji)成果，具(ju)有(you)設(she)計(ji)合(he)理、性(xing)能(neng)優良、安(an)裝方便的(de)(de)特點。電子(zi)模塊(kuai)部分的(de)(de)微(wei)處理單(dan)元強大(da)的(de)(de)分析(xi)能(neng)力，可以(yi)優化正確(que)的(de)(de)回波，并將(jiang)錯(cuo)誤或虛假的(de)(de)回波加(jia)以(yi)排除，從而可以(yi)得出精確(que)的(de)(de)數值。
同(tong)時(shi)，本(ben)產品性能穩定(ding)(ding)，價格低(di)廉，精度(du)高，具有模擬(ni)(ni)量，開關量及數(shu)字(zi)信號同(tong)時(shi)輸出(chu)功(gong)能，防水(shui)外殼，適用于一(yi)般場合的液物(wu)位(wei)檢測。其主(zhu)要芯片采用飛利普(pu)工業級單片機(ji)(ji)，數(shu)字(zi)溫度(du)補償和相關專用集成電路，抗(kang)干擾(rao)性強，可任意（自(zi)定(ding)(ding)義(yi)設定(ding)(ding)）設置上下限及在線輸出(chu)調(diao)節，并帶(dai)有現場顯示，模擬(ni)(ni)量，開關量輸出(chu)，可方便與主(zhu)機(ji)(ji)連接。
另外，本產品選用**超聲波小角度探頭，發射(she)功(gong)率大，靈(ling)敏(min)度高，壽命長，測量距離(li)遠(yuan)；任意點上下(xia)限設定(ding)，倒(dao)值設定(ding)。可用于以對蒸汽、灰(hui)塵、濕氣的干擾自動補償，除可應(ying)用于液(ye)(ye)體(ti)/固體(ti)、還可用于不間(jian)斷料/液(ye)(ye)位(wei)(wei)控制，罐、貯(zhu)槽、不間(jian)斷料/液(ye)(ye)位(wei)(wei)測量貯(zhu)藏室、糧倉等(deng)。**應(ying)用于石油、化工(gong)、自來(lai)水(shui)、污水(shui)處理、水(shui)利、鋼鐵、煤(mei)礦、電力(li)、交通以及食品加工(gong)等(deng)行業。
二(er)、測量原理：
超聲波(bo)液位計的工作原理是由換能器(qi)（探頭）發出高(gao)頻超聲波(bo)脈(mo)沖(chong)(chong)遇到(dao)被(bei)(bei)測(ce)介質表面被(bei)(bei)反(fan)射回(hui)來，部分反(fan)射回(hui)波(bo)被(bei)(bei)同一換能器(qi)接收(shou)，轉換成電信號(hao)。超聲波(bo)脈(mo)沖(chong)(chong)以聲波(bo)速度傳播，從發射到(dao)接收(shou)到(dao)超聲波(bo)脈(mo)沖(chong)(chong)所需時間(jian)間(jian)隔(ge)與(yu)換能器(qi)到(dao)被(bei)(bei)測(ce)介質表面的距離成正比。此距離值S與(yu)聲速C和傳輸時間(jian)T之(zhi)間(jian)的關系(xi)可以用公式表示(shi)：S=CxT/2。
由于發射(she)(she)的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)脈沖有(you)一定的(de)寬度，使得距離換能器較近的(de)小段區(qu)域(yu)內的(de)反(fan)射(she)(she)波(bo)與發射(she)(she)波(bo)重迭，無法識別，不能測(ce)量(liang)其距離值。這個區(qu)域(yu)稱為測(ce)量(liang)盲(mang)(mang)區(qu)。盲(mang)(mang)區(qu)的(de)大小與超(chao)聲(sheng)波(bo)物位計(ji)的(de)型號有(you)關。
由于采用了**的(de)微(wei)處理器(qi)和獨特(te)的(de)EchoDiscovery回波(bo)處理技術(shu)，可(ke)以應用于各種(zhong)復雜工(gong)況。換(huan)能器(qi)內置溫度傳(chuan)感器(qi)，可(ke)實現測量值(zhi)的(de)溫度補償(chang)。
超聲波換能器(qi)采(cai)用聲學匹配之技(ji)術，使其發射(she)功率(lv)能更有效地輻射(she)出去，提高信(xin)號強度，從而實現準(zhun)確測量。
三、性能(neng)特點：
1、zui大量程可達40m 固體料位測量可達25m；
2、zui小分辨率1mm；
3、LCD/LED大顯示屏；
4、智能(neng)信號(hao)處理技(ji)術；
5、全塑料防腐(fu)外殼：防護(hu)等級IP67；
6、的換能器結(jie)構：小量程物位計法蘭安裝時，對法蘭接(jie)管長(chang)度無(wu)要求；
7、簡單的按鍵設定(ding)參數：無(wu)需(xu)等待容器排(pai)空或加(jia)滿，無(wu)需(xu)附加(jia)的；
8、靈活的(de)安裝方式 ：螺紋（法蘭）、固定孔（支架）；
9、探頭可(ke)加長：適應寒(han)冷地區室外密閉容器安裝，防止結霜(shuang)；
10、配(pei)有高(gao)低(di)位雙繼(ji)電(dian)器：四線制提供此功能；
12、家劉和直(zhi)流供電(dian)形式可(ke)選：四線制和分(fen)體(ti)機主機提(ti)供此功(gong)能。
四(si)、技術指標(biao)：
1、量程：液面10m，固態料(liao)面 5m；
2、盲(mang)區： 0.6m l 精(jing)度：量程的0.25%或(huo)1cm；
3、分辨(bian)率：量程(cheng)的0.1%或4mm；
4、重復周期：200ms或可(ke)設定(ding)；
5、電源：220VAC 50Hz 30W；
6、超聲波換能(neng)器AR41：
（1）工(gong)作(zuo)頻率 41KHz；
（2）驅動電壓 1800Vpp，1ms；
（3）發散角度 14°；
（4）工作(zuo)溫度 -40℃～90℃；
7、輸出：
模擬量：
（1）4—20mA輸出(帶隔離(li))；
（2）1--5V輸出(chu)(帶隔(ge)離(li))；
開關量：
（1）兩路單(dan)刀雙擲(zhi)繼電(dian)器（報警、泵控等）；
（2）觸(chu)點容量 3A/250V(非(fei)感性負載(zai))；
8、485/232通訊接口(kou)：主機、從(cong)機通過(guo)485/232通訊接口(kou)協同工作；
9、顯示方式(shi)：四位LED或(huo)LCD；
10、聲(sheng)速補償方式：溫度(du)補償；
11、工作環(huan)境溫(wen)度：-20℃～50℃；
12、殼體防護等級(ji)：IP65。
五、接線形式的選擇：
1、兩(liang)線制：兩(liang)線制超聲波物位(wei)計其供電（僅DC24V）與信號輸出（D-20mA）共用一個(ge)回(hui)路(lu)，僅使用兩(liang)條線即可(ke)，為標準的變送(song)器形式。
2、三線制：三線制超聲(sheng)波物位計實際上(shang)為四線制，其(qi)供(gong)電（僅DC24V）與(yu)信號(hao)輸出（D-20mA）回(hui)路分離，各使用(yong)兩(liang)條線，當它們負端(duan)共地相連時，通常使用(yong)三條線即可。其(qi)優(you)勢是(shi)發射功(gong)率較(jiao)大。
3、四線(xian)制：供電(dian)(dian)（DC24V或AC220V）與(yu)信號(hao)輸(shu)出（D-20mA）回路分離，使用(yong)兩條線(xian)，其優勢是發射(she)功(gong)率較大(da)，同時提(ti)供高(gao)、低(di)位繼電(dian)(dian)器輸(shu)出，增加了新功(gong)能。
4、測量(liang)量(liang)程：
a、根據實際量(liang)程選擇(ze)相應型號的超聲波物位計。
b、若被測液體波動劇烈，請選擇量程大一級別的型號。
c、固體料位(wei)測量的(de)有效(xiao)量程(cheng)為液位(wei)量程(cheng)的(de)1/2至2/3。
5、供電形式(shi)：
DC24V供電：
a、提供給兩線制系列的供電電流能力應不小(xiao)于30mA。
b、提供(gong)給三線制(zhi)系列的(de)供(gong)電電流能力應不小于(yu)60mA。
c、提供給(gei)四線制(zhi)系(xi)列(lie)的供電電流能力應不(bu)小(xiao)于(yu)80mA。
AC220V供電：
只能選擇四(si)線(xian)制系列的產品，供(gong)電電流(liu)能力應(ying)不小于50mA。
六、容器安裝條件：
1、密閉容器：
a、對于8m以下量程(cheng)，容器上要有DN65以上的(de)法蘭口，對法蘭下的(de)接管長度無需要求。
b、對于(yu)10m、12m量程(cheng)，容器上(shang)(shang)要有DN80以上(shang)(shang)的法蘭口(kou)，對法蘭下(xia)的接管長度(du)小(xiao)于(yu)150mm。
c、對于(yu)15m量程，容器(qi)上要有DN150以上的法蘭口，對法蘭下的接管長度小于(yu)150mm。
d、對(dui)于20m、30m、40m量程，容器上要有(you)DN200以上的法蘭口，對(dui)法蘭下的接(jie)管長度小于200mm。
2、開口容器：
a、對于8m以(yi)下量程，容(rong)器(qi)上(shang)要有直徑65mm以(yi)上(shang)安裝(zhuang)口。
b、對于(yu)(yu)10m、12m量程，容器上要有直徑80mm以上安(an)裝口(kou)(kou)，安(an)裝口(kou)(kou)的厚(hou)度小(xiao)于(yu)(yu)150mm。
c、對于15m量程，容(rong)器上要有直(zhi)徑150mm以(yi)上安裝(zhuang)口(kou)，安裝(zhuang)口(kou)的厚度小于150mm。
d、對于(yu)(yu)20m、30m、40m量程，容器(qi)上(shang)要有(you)直徑200mm以上(shang)安裝口，安裝口的厚(hou)度(du)小于(yu)(yu)200mm。
3、開放式池子：要求有安裝支架。
七、主要指(zhi)標介紹(shao):
1、量程。代表超(chao)聲(sheng)波(bo)物位計(ji)所能(neng)測量的(de)zui大范圍，反映(ying)的(de)是換能(neng)器的(de)靈(ling)(ling)敏(min)度。量程越大，靈(ling)(ling)敏(min)度越高。超(chao)聲(sheng)波(bo)物位計(ji)可以配置4、6、8、10、20、30m等不同量程的(de)換能(neng)器。當超(chao)聲(sheng)波(bo)衰減快，界面反射差時，為避免超(chao)聲(sheng)波(bo)探頭接收(shou)到的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)信號過(guo)弱(ruo)，而無法與噪音信號區分，就需要增大換能(neng)器的(de)發(fa)射功率(lv)。
2、盲區(qu)(qu)(qu)。也叫死區(qu)(qu)(qu)，就是超聲波物位(wei)計(ji)(ji)測量(liang)不(bu)到的(de)一(yi)段(duan)距(ju)離。超聲波物位(wei)計(ji)(ji)在(zai)發射超聲波脈(mo)沖(chong)時，不(bu)能(neng)同(tong)(tong)時檢(jian)(jian)測反(fan)射回波。由于發射的(de)超聲波脈(mo)沖(chong)具有一(yi)定的(de)時間寬度(du)，同(tong)(tong)時發射完超聲波后傳(chuan)感(gan)器還有余振(zhen)，期間不(bu)能(neng)檢(jian)(jian)測反(fan)射回波，因(yin)此從探頭表面向下開始(shi)的(de)一(yi)小(xiao)(xiao)段(duan)距(ju)離無法(fa)正常檢(jian)(jian)測，這段(duan)距(ju)離稱為盲區(qu)(qu)(qu)。相同(tong)(tong)量(liang)程的(de)產品，盲區(qu)(qu)(qu)越小(xiao)(xiao)，就說明這個換(huan)能(neng)器的(de)設計(ji)(ji)越好。
3、溫度(du)(du)(du)。正常范圍是(shi)(shi)-10~60攝氏度(du)(du)(du)。雖然(ran)壓(ya)電陶瓷的(de)極限工作溫度(du)(du)(du)一般是(shi)(shi)150攝氏度(du)(du)(du)，但超聲(sheng)波物(wu)位(wei)計(ji)在制造(zao)過(guo)程中的(de)大多數材料都不能在100攝氏度(du)(du)(du)以(yi)上的(de)溫度(du)(du)(du)長(chang)期(qi)工作。
4、精(jing)度(du)。主(zhu)要受溫度(du)變(bian)化影(ying)響較大(da)(da)，為保證測(ce)量精(jing)度(du)，大(da)(da)多數超聲波物位(wei)計都帶有溫度(du)補償功(gong)能。另(ling)外(wai)在氣體(ti)成(cheng)分的(de)變(bian)化也(ye)會對超聲波物位(wei)計的(de)精(jing)度(du)產生(sheng)影(ying)響，比如(ru)一些揮發(fa)性的(de)液體(ti)，揮發(fa)后導(dao)致空氣成(cheng)分變(bian)化，導(dao)致氣體(ti)的(de)聲速變(bian)化，引起測(ce)量誤差。在常(chang)溫常(chang)壓(ya)以(yi)及(ji)不受外(wai)部環境干擾情況下(xia)，大(da)(da)部分廠家可以(yi)將精(jing)度(du)控制在0.5%以(yi)內。
5、兩(liang)線制(zhi)與(yu)三線制(zhi)。兩(liang)線制(zhi)超聲波(bo)物(wu)位計(ji)其供(gong)電（DC24v）與(yu)信號輸出(chu)(chu)（DC4-20mA）共用(yong)(yong)(yong)(yong)一(yi)個(ge)回路，也就(jiu)是(shi)僅使用(yong)(yong)(yong)(yong)兩(liang)條(tiao)(tiao)線即(ji)可，不足之(zhi)處是(shi)發射功率(lv)相對略微微弱一(yi)些。三線制(zhi)超聲波(bo)物(wu)位計(ji)實際上為(wei)四線制(zhi)，其供(gong)電（DC24v）與(yu)信號輸出(chu)(chu)（DC4-20mA）回路分離，各(ge)使用(yong)(yong)(yong)(yong)兩(liang)條(tiao)(tiao)線，當它們(men)負(fu)端共地相連時，通常使用(yong)(yong)(yong)(yong)三條(tiao)(tiao)線即(ji)可，其優勢是(shi)發射功率(lv)較大(da)。
八、安裝原則(ze)：
1、探頭發射面(mian)到(dao)低液位(wei)的距離，應小于選購(gou)儀表的量程(cheng)。
2、探頭發射面到高液位的距(ju)離(li)，應大于選購(gou)儀表的盲(mang)區。
3、探頭的發射面(mian)應(ying)該與(yu)液體表面(mian)保持平行。
4、探頭的安裝位(wei)置應(ying)盡量避(bi)開正下方進、出(chu)料口(kou)等(deng)液面劇烈波動的位(wei)置。
5、若池壁或罐(guan)壁不(bu)光滑，儀表(biao)安裝位置需(xu)離開池壁或罐(guan)壁0.3m以上(shang)。
6、若探(tan)頭發射(she)面到高液位的距離小于選購儀表的盲區(qu)，需加裝延(yan)伸管(guan)(guan)，延(yan)伸管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑大于120mm，長度0.35m～0.50m，垂直安(an)裝，內(nei)(nei)壁光滑，罐(guan)上(shang)開孔應大于延(yan)伸管(guan)(guan)內(nei)(nei)徑。或(huo)者將管(guan)(guan)子通至罐(guan)底(di)，管(guan)(guan)徑大于80mm，管(guan)(guan)底(di)留孔保持延(yan)伸管(guan)(guan)內(nei)(nei)液面與罐(guan)內(nei)(nei)等高。
九、安裝注意事項：
1、儀(yi)表(biao)在室外安裝建(jian)議加裝遮(zhe)陽(yang)板(ban)以(yi)延長(chang)儀(yi)表(biao)使用壽命。
2、電(dian)線(xian)、電(dian)纜保護管，要注意密封防(fang)止積水。
3、儀(yi)表雖然自身帶有防雷(lei)器件，但儀(yi)表在多(duo)雷(lei)地區使(shi)用時(shi)，建議(yi)在儀(yi)表的進(jin)出線端另外安裝專用的防雷(lei)裝置。
4、儀表在(zai)特別炎熱、寒冷的(de)地方使用，即周圍環境溫(wen)(wen)度(du)有可(ke)能超出儀表的(de)工(gong)作要求時，建議在(zai)液位儀周圍加(jia)設防高、低溫(wen)(wen)裝置(zhi)。
