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超声波液位计的原理和使用须知
2020-12-16
超声波液位计是一种非直接接触式液位测量仪表。由于其不与塔、灌内液体直接接触，所以没有液体侵蚀等情况，故障率低。同时，安装仪表的时候，不需要清理塔、罐等，直接在外面选择好位置安装，不影响工业生产。超声波液位计所具有的这些非接触、干扰因素少、价格低廉、使用方便的特点，使其广泛应用于石油、化工、农田水利等领域的液位测量，在水处理和自控系统中应用尤其普遍。
一、超声波液位计的原理
超声波液位计的换能器（探头）发出高频超声波脉冲。当遇到被测液位表面时，该声波便被反射回来，部分反射回波被换能器（探头）接收并转换成电信号。从超声波发射到被接收，其时间T与换能器（探头）至被测液位的距离S成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=C×T/2。
但是由于超声波脉冲有一定的宽度，这使得在传感器较近的小段区域内反射波与发射波重迭，传感器无法识别，也就不能测量其距离值。距离值无法测量的这一区域通常称为测量盲区。一般来讲，盲区的大小与超声波液位计的型号有关。而超声波液位计的最大测量范围取决于空气对超声波的衰减以及脉冲从介质表面反射的强度。
通过传感器发射并接收超声波可测得传感器到液面的高度S，只要将传感器到测量罐体底部的距离L输入到变送器的矩阵内，即可测得介质的液位高度d=L-S。液位测量的精度可达毫米。使用时可将被测介质液位的上、下限输入到变送器矩阵内，即可及时输出上、下限报警。
二、超声波液位计的使用须知
1．在安装超声波液位计时，应注意调节好超声波传感器距液面的高度，不宜过远和过近。过近，进入探头盲区，就无法分辨；过远，探头接收的信号太弱，也不利于准确测量。
2．确保探头表面与被测液面保持垂直。同时，要确保超声波液位计探头所发射的超声波波束所辐射的区域内不得有障碍物，应避开罐内人梯、限位开关、管道等。正常情况下，变送器的二极管会闪烁，接收到回波时，传感器附近也能听到哒哒声。
3．超声波的抗电磁干扰性能不强，易受附近的用电设备影响。所以超声波液位计的信号线应使用独立的穿线管，并远离照明线和动力线。为保证信号屏蔽良好，穿线管应使用导电钢管，屏蔽层采用单点接地，避免回路的电位差干扰仪表。
4．信号线尤其是接头处受潮，也会造成信号紊乱，所以应保持信号线的干燥。当信号线须走缆沟时，应在缆沟支架上敷设信号线。
5．为防止信号线接触不良，在信号线中间尽量不留接头，如果接头不可避免则应焊接，以减少隐患。同时，接线端子的压接处不能有任何松动，不然接触电阻将较大。
以上就是“超声波液位计的原理和使用须知”的相关介绍，如欲了解更多物位开关（料位开关、液位开关）、物位计（料位计、液位计）等物位测量仪表方面的知识，欢迎关注微信公众号：Jiweimeter。
一、超声波液位计的原理
超声波液位计的换能器（探头）发出高频超声波脉冲。当遇到被测液位表面时，该声波便被反射回来，部分反射回波被换能器（探头）接收并转换成电信号。从超声波发射到被接收，其时间T与换能器（探头）至被测液位的距离S成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=C×T/2。
但是由于超声波脉冲有一定的宽度，这使得在传感器较近的小段区域内反射波与发射波重迭，传感器无法识别，也就不能测量其距离值。距离值无法测量的这一区域通常称为测量盲区。一般来讲，盲区的大小与超声波液位计的型号有关。而超声波液位计的最大测量范围取决于空气对超声波的衰减以及脉冲从介质表面反射的强度。
通过传感器发射并接收超声波可测得传感器到液面的高度S，只要将传感器到测量罐体底部的距离L输入到变送器的矩阵内，即可测得介质的液位高度d=L-S。液位测量的精度可达毫米。使用时可将被测介质液位的上、下限输入到变送器矩阵内，即可及时输出上、下限报警。
二、超声波液位计的使用须知
1．在安装超声波液位计时，应注意调节好超声波传感器距液面的高度，不宜过远和过近。过近，进入探头盲区，就无法分辨；过远，探头接收的信号太弱，也不利于准确测量。
2．确保探头表面与被测液面保持垂直。同时，要确保超声波液位计探头所发射的超声波波束所辐射的区域内不得有障碍物，应避开罐内人梯、限位开关、管道等。正常情况下，变送器的二极管会闪烁，接收到回波时，传感器附近也能听到哒哒声。
3．超声波的抗电磁干扰性能不强，易受附近的用电设备影响。所以超声波液位计的信号线应使用独立的穿线管，并远离照明线和动力线。为保证信号屏蔽良好，穿线管应使用导电钢管，屏蔽层采用单点接地，避免回路的电位差干扰仪表。
4．信号线尤其是接头处受潮，也会造成信号紊乱，所以应保持信号线的干燥。当信号线须走缆沟时，应在缆沟支架上敷设信号线。
5．为防止信号线接触不良，在信号线中间尽量不留接头，如果接头不可避免则应焊接，以减少隐患。同时，接线端子的压接处不能有任何松动，不然接触电阻将较大。
以上就是“超声波液位计的原理和使用须知”的相关介绍，如欲了解更多物位开关（料位开关、液位开关）、物位计（料位计、液位计）等物位测量仪表方面的知识，欢迎关注微信公众号：Jiweimeter。
（深圳计为自动化技术有限公司市场部2020年12月16日发布）
TAGS : 超声波液位计
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