超聲波液位計(jì)
一、儀表概述：
超聲波液位計(jì)適用國(guó)外**技術(shù)的科技成果，具有設(shè)計(jì)合理、性能優(yōu)良、安裝方便的特點(diǎn)。電子模塊部分的微處理單元強(qiáng)大的分析能力，可以優(yōu)化正確的回波，并將錯(cuò)誤或虛假的回波加以排除，從而可以得出精確的數(shù)值。
同時(shí)，本產(chǎn)品性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，精度高，具有模擬量，開(kāi)關(guān)量及數(shù)字信號(hào)同時(shí)輸出功能，防水外殼，適用于一般場(chǎng)合的液物位檢測(cè)。其主要芯片采用飛利普工業(yè)級(jí)單片機(jī)，數(shù)字溫度補(bǔ)償和相關(guān)專用集成電路，抗干擾性強(qiáng)，可任意（自定義設(shè)定）設(shè)置上下限及在線輸出調(diào)節(jié)，并帶有現(xiàn)場(chǎng)顯示，模擬量，開(kāi)關(guān)量輸出，可方便與主機(jī)連接。
另外，本產(chǎn)品選用**超聲波小角度探頭，發(fā)射功率大，靈敏度高，壽命長(zhǎng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)；任意點(diǎn)上下限設(shè)定，倒值設(shè)定?？捎糜谝詫?duì)蒸汽、灰塵、濕氣的干擾自動(dòng)補(bǔ)償，除可應(yīng)用于液體/固體、還可用于不間斷料/液位控制，罐、貯槽、不間斷料/液位測(cè)量貯藏室、糧倉(cāng)等。**應(yīng)用于石油、化工、自來(lái)水、污水處理、水利、鋼鐵、煤礦、電力、交通以及食品加工等行業(yè)。
二、測(cè)量原理：
超聲波液位計(jì)的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測(cè)介質(zhì)表面被反射回來(lái)，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時(shí)間間隔與換能器到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。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=CxT/2。
由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，無(wú)法識(shí)別，不能測(cè)量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測(cè)量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。
由于采用了**的微處理器和獨(dú)特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。換能器內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量值的溫度補(bǔ)償。
超聲波換能器采用聲學(xué)匹配之技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效地輻射出去，提高信號(hào)強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。
三、性能特點(diǎn)：
1、zui大量程可達(dá)40m 固體料位測(cè)量可達(dá)25m；
2、zui小分辨率1mm；
3、LCD/LED大顯示屏；
4、智能信號(hào)處理技術(shù)；
5、全塑料防腐外殼：防護(hù)等級(jí)IP67；
6、的換能器結(jié)構(gòu)：小量程物位計(jì)法蘭安裝時(shí)，對(duì)法蘭接管長(zhǎng)度無(wú)要求；
7、簡(jiǎn)單的按鍵設(shè)定參數(shù)：無(wú)需等待容器排空或加滿，無(wú)需附加的；
8、靈活的安裝方式 ：螺紋（法蘭）、固定孔（支架）；
9、探頭可加長(zhǎng)：適應(yīng)寒冷地區(qū)室外密閉容器安裝，防止結(jié)霜；
10、配有高低位雙繼電器：四線制提供此功能；
12、家劉和直流供電形式可選：四線制和分體機(jī)主機(jī)提供此功能。
四、技術(shù)指標(biāo)：
1、量程：液面10m，固態(tài)料面 5m；
2、盲區(qū)： 0.6m l 精度：量程的0.25%或1cm；
3、分辨率：量程的0.1%或4mm；
4、重復(fù)周期：200ms或可設(shè)定；
5、電源：220VAC 50Hz 30W；
6、超聲波換能器AR41：
（1）工作頻率 41KHz；
（2）驅(qū)動(dòng)電壓 1800Vpp，1ms；
（3）發(fā)散角度 14°；
（4）工作溫度 -40℃～90℃；
7、輸出：
模擬量：
（1）4—20mA輸出(帶隔離)；
（2）1--5V輸出(帶隔離)；
開(kāi)關(guān)量：
（1）兩路單刀雙擲繼電器（報(bào)警、泵控等）；
（2）觸點(diǎn)容量 3A/250V(非感性負(fù)載)；
8、485/232通訊接口：主機(jī)、從機(jī)通過(guò)485/232通訊接口協(xié)同工作；
9、顯示方式：四位LED或LCD；
10、聲速補(bǔ)償方式：溫度補(bǔ)償；
11、工作環(huán)境溫度：-20℃～50℃；
12、殼體防護(hù)等級(jí)：IP65。
五、接線形式的選擇：
1、兩線制：兩線制超聲波物位計(jì)其供電（僅DC24V）與信號(hào)輸出（D-20mA）共用一個(gè)回路，僅使用兩條線即可，為標(biāo)準(zhǔn)的變送器形式。
2、三線制：三線制超聲波物位計(jì)實(shí)際上為四線制，其供電（僅DC24V）與信號(hào)輸出（D-20mA）回路分離，各使用兩條線，當(dāng)它們負(fù)端共地相連時(shí)，通常使用三條線即可。其優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率較大。
3、四線制：供電（DC24V或AC220V）與信號(hào)輸出（D-20mA）回路分離，使用兩條線，其優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率較大，同時(shí)提供高、低位繼電器輸出，增加了新功能。
4、測(cè)量量程：
a、根據(jù)實(shí)際量程選擇相應(yīng)型號(hào)的超聲波物位計(jì)。
b、若被測(cè)液體波動(dòng)劇烈，請(qǐng)選擇量程大一級(jí)別的型號(hào)。
c、固體料位測(cè)量的有效量程為液位量程的1/2至2/3。
5、供電形式：
DC24V供電：
a、提供給兩線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于30mA。
b、提供給三線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于60mA。
c、提供給四線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于80mA。
AC220V供電：
只能選擇四線制系列的產(chǎn)品，供電電流能力應(yīng)不小于50mA。
六、容器安裝條件：
1、密閉容器：
a、對(duì)于8m以下量程，容器上要有DN65以上的法蘭口，對(duì)法蘭下的接管長(zhǎng)度無(wú)需要求。
b、對(duì)于10m、12m量程，容器上要有DN80以上的法蘭口，對(duì)法蘭下的接管長(zhǎng)度小于150mm。
c、對(duì)于15m量程，容器上要有DN150以上的法蘭口，對(duì)法蘭下的接管長(zhǎng)度小于150mm。
d、對(duì)于20m、30m、40m量程，容器上要有DN200以上的法蘭口，對(duì)法蘭下的接管長(zhǎng)度小于200mm。
2、開(kāi)口容器：
a、對(duì)于8m以下量程，容器上要有直徑65mm以上安裝口。
b、對(duì)于10m、12m量程，容器上要有直徑80mm以上安裝口，安裝口的厚度小于150mm。
c、對(duì)于15m量程，容器上要有直徑150mm以上安裝口，安裝口的厚度小于150mm。
d、對(duì)于20m、30m、40m量程，容器上要有直徑200mm以上安裝口，安裝口的厚度小于200mm。
3、開(kāi)放式池子：要求有安裝支架。
七、主要指標(biāo)介紹:
1、量程。代表超聲波物位計(jì)所能測(cè)量的zui大范圍，反映的是換能器的靈敏度。量程越大，靈敏度越高。超聲波物位計(jì)可以配置4、6、8、10、20、30m等不同量程的換能器。當(dāng)超聲波衰減快，界面反射差時(shí)，為避免超聲波探頭接收到的超聲波信號(hào)過(guò)弱，而無(wú)法與噪音信號(hào)區(qū)分，就需要增大換能器的發(fā)射功率。
2、盲區(qū)。也叫死區(qū)，就是超聲波物位計(jì)測(cè)量不到的一段距離。超聲波物位計(jì)在發(fā)射超聲波脈沖時(shí)，不能同時(shí)檢測(cè)反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時(shí)間寬度，同時(shí)發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振，期間不能檢測(cè)反射回波，因此從探頭表面向下開(kāi)始的一小段距離無(wú)法正常檢測(cè)，這段距離稱為盲區(qū)。相同量程的產(chǎn)品，盲區(qū)越小，就說(shuō)明這個(gè)換能器的設(shè)計(jì)越好。
3、溫度。正常范圍是-10~60攝氏度。雖然壓電陶瓷的極限工作溫度一般是150攝氏度，但超聲波物位計(jì)在制造過(guò)程中的大多數(shù)材料都不能在100攝氏度以上的溫度長(zhǎng)期工作。
4、精度。主要受溫度變化影響較大，為保證測(cè)量精度，大多數(shù)超聲波物位計(jì)都帶有溫度補(bǔ)償功能。另外在氣體成分的變化也會(huì)對(duì)超聲波物位計(jì)的精度產(chǎn)生影響，比如一些揮發(fā)性的液體，揮發(fā)后導(dǎo)致空氣成分變化，導(dǎo)致氣體的聲速變化，引起測(cè)量誤差。在常溫常壓以及不受外部環(huán)境干擾情況下，大部分廠家可以將精度控制在0.5%以內(nèi)。
5、兩線制與三線制。兩線制超聲波物位計(jì)其供電（DC24v）與信號(hào)輸出（DC4-20mA）共用一個(gè)回路，也就是僅使用兩條線即可，不足之處是發(fā)射功率相對(duì)略微微弱一些。三線制超聲波物位計(jì)實(shí)際上為四線制，其供電（DC24v）與信號(hào)輸出（DC4-20mA）回路分離，各使用兩條線，當(dāng)它們負(fù)端共地相連時(shí)，通常使用三條線即可，其優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率較大。
八、安裝原則：
1、探頭發(fā)射面到低液位的距離，應(yīng)小于選購(gòu)儀表的量程。
2、探頭發(fā)射面到高液位的距離，應(yīng)大于選購(gòu)儀表的盲區(qū)。
3、探頭的發(fā)射面應(yīng)該與液體表面保持平行。
4、探頭的安裝位置應(yīng)盡量避開(kāi)正下方進(jìn)、出料口等液面劇烈波動(dòng)的位置。
5、若池壁或罐壁不光滑，儀表安裝位置需離開(kāi)池壁或罐壁0.3m以上。
6、若探頭發(fā)射面到高液位的距離小于選購(gòu)儀表的盲區(qū)，需加裝延伸管，延伸管管徑大于120mm，長(zhǎng)度0.35m～0.50m，垂直安裝，內(nèi)壁光滑，罐上開(kāi)孔應(yīng)大于延伸管內(nèi)徑?；蛘邔⒐茏油ㄖ凉薜?，管徑大于80mm，管底留孔保持延伸管內(nèi)液面與罐內(nèi)等高。
九、安裝注意事項(xiàng)：
1、儀表在室外安裝建議加裝遮陽(yáng)板以延長(zhǎng)儀表使用壽命。
2、電線、電纜保護(hù)管，要注意密封防止積水。
3、儀表雖然自身帶有防雷器件，但儀表在多雷地區(qū)使用時(shí)，建議在儀表的進(jìn)出線端另外安裝專用的防雷裝置。
4、儀表在特別炎熱、寒冷的地方使用，即周圍環(huán)境溫度有可能超出儀表的工作要求時(shí)，建議在液位儀周圍加設(shè)防高、低溫裝置。
