超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。
在測(cè)量中超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。 由于采用非接觸的測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。
超聲波液位計(jì)由三部分組成:超聲波換能器、處理單元、輸出單元。
工作原理:
超聲波物位計(jì)工作原理是由超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測(cè)物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào).聲波的傳播時(shí)間與聲波的發(fā)出到物體表面的距離成正比.聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時(shí)間T的關(guān)系可用公式表示:S=C×T/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)。
探頭部分發(fā)射出超聲波,然后被液面反射,探頭部分再接收,探頭到液(物)面的距離和超聲波經(jīng)過(guò)的時(shí)間成比例:
距離 [m] = 時(shí)間×聲速/2 [m]
聲速的溫度補(bǔ)償公式:環(huán)境聲速= 331.5 + 0.6×溫度
安裝原理
超聲波液位計(jì)工作時(shí),高頻脈沖聲波由換能器(探頭)發(fā)出,遇被測(cè)物體(水面)表面被反射,折回的反射回波被同一換能器(探頭)接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。脈沖發(fā)送和接收之間的時(shí)間(聲波的運(yùn)動(dòng)時(shí)間)與換能器到物體表面的距離成正比,聲波傳輸?shù)木嚯xS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
安裝超聲波液位計(jì)時(shí)必須考慮超聲波液位計(jì)的盲區(qū)問(wèn)題。當(dāng)液位進(jìn)入盲區(qū)后,超聲波變送器就無(wú)法測(cè)量液位了,所以在確定超聲波液位計(jì)的量程時(shí),必須留出50公分的余量,安裝時(shí),變送器探頭必須高出最高液位50公分左右。這樣才能保證對(duì)液位的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)及保證超聲波液位計(jì)的安全。
在實(shí)際使用中,因?yàn)榘惭b時(shí)考慮不周,液位計(jì)被水淹沒(méi),致使液位計(jì)完全損壞。
價(jià)格低,體積小,重量輕,可用于食品,化工,半導(dǎo)體等行業(yè)對(duì)液體和散裝固體非接解式物位測(cè)量,可用于遠(yuǎn)程物位監(jiān)控和泵的控制。
機(jī)械安裝時(shí)應(yīng)注意:安裝應(yīng)垂直于測(cè)是物表面,避免用于測(cè)量泡沫性質(zhì)物體,避免安裝于距測(cè)量物體表面距離小于盲區(qū)距離(盲區(qū):每臺(tái)產(chǎn)品會(huì)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),隨產(chǎn)品得知),應(yīng)考慮束避開阻擋物質(zhì)不與灌口和容器壁相遇,檢測(cè)大塊固體物應(yīng)調(diào)整探頭方位,減少測(cè)量誤差。
應(yīng)用領(lǐng)域
水及污水處理 :泵房、集水井、生化反應(yīng)池、沉淀池等 [2] 。
電力、礦山:灰漿池、煤漿池、水處理等。
性能特點(diǎn)
具有抗干擾性強(qiáng)。可任意設(shè)置上下限節(jié)點(diǎn)及在線輸出調(diào)節(jié),并帶有現(xiàn)場(chǎng)顯示,可選擇模擬量,開關(guān)量及RS485輸出,方便的與相關(guān)設(shè)施接口。
采用聚丙烯防水外殼。殼體小巧且相當(dāng)堅(jiān)固,具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性,對(duì)于無(wú)機(jī)化合物,不論酸、堿、鹽溶液,除強(qiáng)氧化性物料外,幾乎都對(duì)其無(wú)破壞作用,對(duì)幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、烴、醇、酚、醛、酮類等介質(zhì)上均可使用。
重量輕、不結(jié)垢、不污染介質(zhì)。
無(wú)毒性??捎糜谒幤?、食品工業(yè)設(shè)備安裝,維修極為方便。