超声波液位计工作时,高频脉冲声波由换能器(探头)发出,遇被测物体(水面)表面被反射,折回的反射回波被同一换能器(探头)接收,转换成电信号。脉冲发送和接收之间的时间(声波的运动时间)与换能器到物体表面的距离成正比,声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示:S= CⅩT/2
安装超声波液位计时考虑超声波液位计的盲区问题。当液位进入盲区后,超声波变送器就无法测量液位了,所以在确定超声波液位计的量程时,留出50公分的余量,安装时,变送器探头高出高液位50公分左右。这样才能对液位的准确监测及超声波液位计的安全。
超声波液位计是一种一体式智能型非接触式液位测量仪表,为工业和市政一般液位测量场合而设计,为适用于工业现场复杂的应用环境,采用铝外壳设计,提高可靠性和抗干扰能力。采用的检测技术和计算技术,提高仪表的测量精度,对干扰回波有抑制功能,测量结果的真实。产品可广泛用于各种液体的测量,特别是水处理工业,也可用于距离的测量。
在众多生产环节里,需要对物料的物位进行跟踪和监测,并将获得的数据如实反馈到控制系统中进行系统开闭环及联锁控制,从而工业生产正常运转。发电厂中的冷却水塔液位与冷却泵及机组有着重要电气联锁,因此液位计是否真实反映水位并反馈到控制系统,关系到机组运行的稳定。超声波液位计不仅测量范围广,而且其分体式产品能进行RS485通讯及编程。这类液位计一般用于罐类、蓄水池等容器类设备物料料位的测量。
超声波液位计使用的环境条件
1、介质压力:声波在真空下是无法传播的,但在微真空状态下可以传播,但我们建议不要在任何真空环境中应用,即微真空状态,因为可能造成超声波工作不正常或者误差变大。
2、介质湿度:在干燥或者饱和湿度的空气中,声速大将会变化2%,水蒸气中空气含有多种气体影响超声波发射速度。
3、空间:在声波下面有障碍或者有管路,影响超声波发射,造成信号丢失。
4、泡沫:被测介质所产生的大量泡沫容易吸收声波或者干扰声波发射。
5、气流:在风速小于50Km/h时候,基本可以忽略,在风速大于50Km/h时将对测量结果产生影响。
导波LEIDA液位计应用:
单杆:液体及固体测量,复杂过程条件 电 厂:煤堆、原煤仓、燃料仓、蓄水池、废气净化罐、仓泵、灰库、油箱等; 油 田:或成品油储罐、三相分离器、沉降罐、污水罐及油水界面、钻探泥浆罐等; 化 工:蒸馏塔、原料和中间料仓、反应罐、氨水罐、固体料仓、分离器等; 冶 金:矿石料仓、矿石粉碎机、原料仓、辅料仓、高炉、氧化铝粉仓、电解池缓冲罐等; 水 泥:石料仓、生料仓、水泥仓、煤粉仓、炉渣存储仓等; 水处理:蓄水池、污水池、水处理罐、沉淀池、深井、饮用水网络等; 造 纸:原料仓、储料塔、干燥鼓、化学物料存储仓等; 其 他:采石场、食品、制药、环保、造船等行业等; 导波LEIDA液位计技术参数:参数:工作频率:1.8GHZ 测量范围:缆式:0-20m 单杆式:0-6m 双杆式:0-6m 重复性:±0.1% ±0.2% ±0.3% ±0.5% 分辨率:1mm 采样:回波采样55 次/s 响应速度:0.2S(根据具体使用情况而定) 输出电流信号:4-20mA 精度:0.1% 通讯接口:HART 通讯协议 过程连接:G1?A/G2A/1?NPT 法兰:DN50,DN80,DN100,DN150 过程压力:-1-40bar 电源:24VDC(±10%), 纹波电压:1Vpp 耗电量:max 22.5mA 环境温度:-40℃~+80℃ 防爆/防护等级:EXiaIICT6/IP68 两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线 电缆:2个M20×1.5(电缆直径5--9mm)
液位计是通过天线发射电磁波,电磁波的频率越高,电磁波的能量越高,波长越短,散射现象越明显;反之能量越低,波长越长,能量不容易被气相层吸收。
对于同一尺寸的天线,一个波长为1.2cm、频率为26 GHZ的液位计比一个波长为3cm、频率为10 GHZ的液位计的增益高6倍。(备注:天线增益表示定向天线集中程度的参数)
液位计的总波束宽度与设备的频率成反比。因此对于同一直径的天线,如果液位计的频率提高,波束宽度将低于较低频率的设备,狭窄的波束可将管嘴、罐壁和干扰物的影响降至低。如下图所示(左侧是6 GHZ的,右侧为26GHZ的)。
同时,液位计的测量量程也受到了频率、天线尺寸、液体的介电常数以及过程条件等因素影响。
液位计应用区别
测量蒸汽和泡沫、有冷凝物时低频,在多数其他应用中,为了便于安装,高频。
1)较低的频率降低对蒸汽、泡沫和天线污染物的灵敏度。低频的波速角较宽,可更好的处理蒸汽、灰尘、冷凝、污染和湍流表面的问题。
2)较高的频率可对管嘴、罐壁和干扰物的影响降至低。