南京赛亚特福精密仪器有限公司
在线留言 网站地图 联系我们
超声波液位计原理及应用
时间: 2021-01-14
概述。
超声波液位计是一种非接触、高可靠性、高性价比、易于安装和维护的液位测量仪器。它是一种能发射能量波(通常是脉冲信号)的装置,能量波被障碍物反射,由接收装置接收。根据测得的能量波动过程的时间差,确定物位的变化。微波信号由电子设备处理,*后转换成与料位相关的电信号。
超声波液位计由超声波换能器、处理单元和输出单元三部分组成。
超声波液位计的结构及工作原理。
超声波传感器主要由压电晶片组成,可以发射和接收超声波。检测采用低功率超声波探头。它有许多不同的结构,包括直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一探头发射一探头接收)等。
超声波传感器的核心是塑料或金属外壳中的压电晶片。组成晶片的材料有很多种。晶圆的尺寸,如直径、厚度等也是不同的,所以每个传感器的性能是不同的。
超声波液位计的工作原理:
超声波液位计安装在容器的上部,探头在电子单元的控制下向被测介质发射超声波脉冲束。声波被介质表面反射,一些反射回波被探头接收并转换成电信号(例如4-20mA信号)。从声波传输到声波反射的时间与探头和被测介质之间的距离成正比。电子单元检测时间,根据已知的声速计算测量距离,通过减法得到电平值。超声波在液体和固体中衰减很小,因此具有很强的穿透能力。特别是在不透光的固体中,超声波可以穿透几十米的长度,遇到杂质或界面时会有显著的反射。超声波液位计就是根据这个原理工作的。因为温度对声速有影响,所以仪器要测量温度来修正声速,这通常叫做温度补偿。
超声波液位计的类型及应用。
根据使用环境,超声波液位计可分为普通超声波液位计和防腐超声波液位计。普通超声波液位计的传感器由PC机制成,可用于大多数非强腐蚀环境。防腐超声波液位计传感器由聚四氟乙烯制成,可应用于工业领域中强腐蚀环境的测量,如测量硫酸和盐酸。
根据结构形式,超声波液位计可分为集成式和分体式两种。集成超声波液位计将表头和传感器集成为一体。这种一体化超声波液位计保护等级高,抗干扰能力强,能够适应大多数工业环境。一种分体式超声波液位计,其特征在于:表头和传感器分开安装,表头和传感器通过导线连接。分体式超声波液位计适用于维护调试不方便等复杂环境场合,表头的总线通讯和开关输出功能可用于传输和远程传输控制。
超声波液位计的单机测试。
根据GB50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收规范》12.2.11的要求,储罐液位计和物料液位计安装后可通过模拟物料液位直接进行校准。
我们不需要在安装前纠正它。说白了就是想不出什么好的办法来纠正。但是在安装之前,我们可以对它进行通电测试,顺便可以用Hart475手机规划它的范围、位置号、单位、显示等参数。这样做的目的是为了减少后期回路测试的工作量,并检查手表在运输过程中是否因颠簸而损坏。
在建设初期,工厂条件比较苛刻,一般采用24VDC亮纬度电源给仪器供电进行单机测试。这样接线仪表电路中就没有电阻了,需要在电路中串联250ω电阻,或者用可调电阻箱提供电阻值,否则无法与仪表通讯(详见连接方式)。
布线注意事项:
超声波液位计一般有两种连接方式:两线制和四线制。左图为两线制接线方式:1号端子接负极,2号端子接正极。右图为四线连接方式:端子1接电源线正极,端子2接电源正极,端子5接显示器正极,端子6接显示器负极。
两线制连接时注意仪表端子与电源线正负极的连接,否则变送器无数据显示。
连接四线制时注意电源端子和显示端子的连接错误,依次连接仪表端子。
温度对声速有影响。其实声速不仅受温度影响,还与气体密度、湿度、气压、噪音、空气中的悬浮物等因素有关。因此,在实际应用中,仅通过测量温度进行补偿仍然存在许多缺点,在温度测量过程中也存在一些误差。因此,温度补偿方法只适用于一般应用,不能满足高精度测量的要求。正因为如此,超声波液位计通常用于敞口容器或水池中,不需要高精度的液位测量。