1. 超聲波液位計原理
1. 超聲波液位計的原理
超聲波液位計是基於回波測距的原理工作的。應用回波測距法測量液位的原理,由超聲波探頭向液體和氣體的分界面發射超聲脈沖,經過時間t後,便可按收到從液面反射回來的回波脈沖。若超聲波在液體中的傳播速度為v,則自超聲波探頭至液面的距離H可計算如下:h=1/2vt
超聲波在一定液體中的傳播速度v通常是已知的,因此只要測出超聲波在探頭與液面之間往返一次所需的時t,即可確定液位H。超聲波探頭通常是基於壓電效應的原理工作的。由於壓電效應具有可逆性,實際應用的探頭往往既作為超聲波發射器又可作為超聲波接收器。超聲波探頭可以在發射兩個相鄰超聲脈沖的時間間隔內,接收從液面反射回來的回波脈沖。採用回波測距原理測量物位的關鍵在於聲速的准確性。超聲波在介質中的傳播速度與介質的密度有關,而密度又是溫度和壓力的函數,因此,當溫度發生變化時,聲速也要發生變化,而且影響較大。因此為了保證超聲波液位計的測量精度,應進行溫度補償。超聲波液位計測量時與介質不接觸,無可動部件,傳播速度比較穩定,對光線、介質黏度、濕度、介電常數、電導率、熱導率不敏感,因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波液位計既可以連續測量和定點測量液位,也可以方便地提供遙測或遙控信號,還能夠測量高速運動或有傾斜晃動的液體液位,但結構復雜,價格昂貴。
超聲波液位計安裝於容器上部,在電子單元的控制下,探頭向被測物體發射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收並轉換為電信號。從超聲波發射到被重新被接收,其時間與探頭至被測物體的距離成正比。電子單元檢測該時間,並根據已知的聲速計算出被測距離。用探頭到罐底的距離一探頭到液位的距離=實際液位或者物位高度,把液位高度轉換成4~20 mA電流信號、1~5 V電壓信號輸出;或者通過485通信,Han通信, 通信傳輸到控制中心。由於溫度對聲速具有較大的影響,所以儀表應測量環境溫度,以修正聲速。
超聲波液位計在系統運用中,由超聲液位計測量液位的高度並轉換成標准信號送到控制中心,控制中心檢測到儀表送來的液位信息,並根據液位的高度和實際需要來對加料或者減料進行控制。
2. 超聲波液位計適用於哪些場所呢
超聲波液位計應用領域:1、水及污水處理 :泵房、集水井、生化反應池、沉澱池等、2、電力、礦山:灰漿池、煤漿池、水處理等。
傑普儀器(上海)有限公司innoLev 10超聲波液位計(一體式)系列採用了的、非接觸式超聲波測量技術,可以進行各種液體和固體的物位測量。探頭外絲可以直接安裝於法蘭或固定支架上。
3. 超聲波液位計的安裝注意事項都有哪些
首先介紹下LU20液位計,美國Flowline所有超聲波液位計都採用了Echo-Pipe技術,允許探頭安裝在2"一4"的金屬或者非金屬導管中,而不受導管內壁反射波的干擾,適合在有攪拌,泡沫,水蒸汽和周圍有障礙物所產生雜波的環境中應用。而直通管正好適用於這種原理,在測量時,液位計LU20安裝在直通管上更利於超聲波信號的發射與接收,避免過多的丟失信號及接收到雜亂的信號。而當喇叭口安裝短脖時,超聲波液位計發射信號到液面,信號反射回來,經過喇叭口短脖時,反射回來的信號經過多次反射,液位計接收到的信號會雜亂無章,致使液位計丟失信號或無法正常顯示。因此,建議在安裝超聲波液位計LU20時,安裝短脖最好是直通管(DN80),這樣液位計測量會更准確,更適用於現場工藝環境。最高液位不能在盲區范圍內。離壁盡量遠,不要在進水出水口安裝。探頭前面不能有障礙物,密封罐,探頭最好不要縮在管子裡面。還有很多,實際上很多都靠經驗。超聲波液位計的安裝圖 如上圖所示,儀表的探頭發波打到液位後反射回探頭,探頭接收到後計算發波到收波的時間,得到測量距離L,儀表安裝高度TH減去測量距離L將得到當前液位H。 儀表量程指儀表能夠測量的距離,安裝高度TH應小於量程。 儀表盲區指儀表在探頭附近無法測量的區域,最高液位與探頭間距應大於盲區,例盲區為0.3m,則最高液位與探頭間距必須大於0.3m。