超声波液位计原理
超声波物位计安装于容器上部在电子单元的控制下,探头向被测物体发射一束超声波脉冲,声波被物体表面反射,部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收,其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间,并根据已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响,所以仪表应测量温度,以修正声速。
技术问答
1.超声波物位计适于什么样的应用环境?
在常温、常压的情况下,选择超声波物位计测量液体液位是佳的选择,具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点,并具有相对的价格优势。
由于超声波物位计在测物位时,与被测介质不接触,同时为全密闭防腐结构,因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量,效果佳。
2.对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量,应注意那些事项?应注意两点:
a容器内体声速可能与空气中的声速不同,如液位计不能对声速进行修正。则会出现一定的误差;
挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结 ,阻挡声波的收发,要求液位计具有可变功率控制功能。
我公司产品能够满足以上要求,并有大的实践应用。
3.超声波物位计对固体料位的效果如何吗?
使用超声波物位计进行料位测量是可行的,有足够的应用经验和成功实例。
在对料位进行测量时,应选择好安装位置,选择料面相对平整的位置;对于粉末状的料位,可选择功率(量程)更大的物位计进行测量,
4. 对于液面剧烈波动的液体,如何使用超声波液位计进行液位测量?
有三种可行的办法:
a选用具有自动功率控制功能的超声波液位计
b选用更大量程的超声波液位计
C在液体中加入塑料管,测量塑料管内液位
超声波液位传感器是一种非接触式传感器,使用的是超声波反射原理,也就是通过监测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度,从而达到液位测量目的。
它具有非接触、安装简单,灵活性高等的特点,不过安装环境要求监测下方位置不能有障碍物阻挡信号。超声波对液体的穿透本领很大,可以穿透液体,可用于水文监测、污水监测、罐体液位监测等应用场景。
我们的超声波液位计在工作的时候,都是把高频脉冲声波由换能器发出,并且是越到被检测的物体表面,然后就反射回来,这样,反射回来的反射波被换能器接收,转换成新号,这就是超声波液位计的原理所在,也许这么说大家还是不太明白,容易走进盲区的问题,其实,这是很简单的,就是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40厘米的余量,安装时,变送器探头高出高液位40厘米左右。这样才能对液位的准确监测及超声波液位计的安全。这样,在实际的效应当中才是明显的。
超声波液位计是基于回波测距的原理工作的。应用回波测距法测量液位的原理,由超声波探头向液体和气体的分界面发射超声脉冲,经过时间t后,便可按收到从液面反射回来的回波脉冲。若超声波在液体中的传播速度为v,则自超声波探头至液面的距离H可计算如下:h=1/2vt
超声波在一定液体中的传播速度v通常是已知的,因此只要测出超声波在探头与液面之间往返一次所需的时t,即可确定液位H。超声波探头通常是基于压电效应的原理工作的。由于压电效应具有可逆性,实际应用的探头往往既作为超声波发射器又可作为超声波接收器。超声波探头可以在发射两个相邻超声脉冲的时间间隔内,接收从液面反射回来的回波脉冲。采用回波测距原理测量物位的关键在于声速的准确性。超声波在介质中的传播速度与介质的密度有关,而密度又是温度和压力的函数,因此,当温度发生变化时,声速也要发生变化,而且影响较大。因此为了超声波液位计的测量精度,应进行温度补偿。超声波液位计测量时与介质不接触,无可动部件,传播速度比较稳定,对光线、介质黏度、湿度、介电常数、电导率、热导率不敏感,因此可以测量有毒、腐蚀性或高黏度等特殊场合的液位。超声波液位计既可以连续测量和测量液位,也可以方便地提供遥测或遥控信号,还能够测量高速运动或有倾斜晃动的液体液位,但结构复杂,价格昂贵。
超声波液位计安装于容器上部,在电子单元的控制下,探头向被测物体发射一束超声波脉冲,声波被物体表面反射,部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收,其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间,并根据已知的声速计算出被测距离。用探头到罐底的距离一探头到液位的距离=实际液位或者物位高度,把液位高度转换成4~20 mA电流信号、1~5 V电压信号输出;或者通过485通信,Han通信, 通信传输到控制中心。由于温度对声速具有较大的影响,所以仪表应测量环境温度,以修正声速。
超声波液位计在系统运用中,由超声液位计测量液位的高度并转换成标准信号送到控制中心,控制中心检测到仪表送来的液位信息,并根据液位的高度和实际需要来对加料或者减料进行控制。
超声波液位传感器一般安装在水箱顶部,应用案例(家用蓄水池、水井、水槽、工业设备等)。
超声波是一种振动频率声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、、生物医学等方面以超声波作为检测手段,产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。
超声波液位变送器可广泛用于各种常压储罐、工艺罐、小罐和小型容器、泵提升站、废水储罐等;由于其设计的灵活性,超声波液位变送器也可应用于集成系统或替代浮球开关、电导开关和静压传感器,在流体控制和化学品供应系统的综合应用中也能见到它的身影。
超声波液位计的应用
超声波液位计应用广泛,一般适用于表面规则平整的液体液位测量,在水处理、化工、电力、冶金、石油、半导体等行业有着广泛应用,特别适用于有腐蚀(酸、碱)的介质、有污染的场合、或易产生粘附物的物质场合下的液位测量。
固定方法:先将探头探入容器,然后固定法兰,使其尽量保持水平。固定完成后要检查是否固定稳固,防止现场设备因振动等原因造成液位计位置歪斜,影响液位计的正常使用。
超声波液位计测量原理
超声波液位计垂直安装在液体的表面,它向液面发出一个超声波脉冲,经过一段时间,超声波液位计的传感器接收到从液面反射回的信号,信号经过变送器电路的选择和处理,根据超声波液位计发出和接收超声波的时间差,计算出液面到传感器的距离。
矿用超声波液位计用于对水位进行实时监测,本产品采用 芯片,具有自动功率调整、增益自动控制,温度补偿,有效了数据的准确性、稳定性。可用于测试各种液体的高度及固体物料的高度。