超聲波液位計(jì)是液位測(cè)量?jī)x表界中的新的寵兒，而它另外一個(gè)名字大家可能耳熟能詳：非接觸式超聲波液位計(jì)。沒(méi)錯(cuò)，超聲波液位計(jì)以非接觸作為主要特點(diǎn)，在電氣儀表的圈子里面，占據(jù)了越來(lái)越重要的角色。非接觸式超聲波液位計(jì)它的優(yōu)點(diǎn)是比較多的，在一些比較惡劣的情況下，例如所測(cè)液位含有比較多的顆粒物雜質(zhì)，罐體上強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)，所測(cè)介質(zhì)溫度較高的情況，在這種情況下，投入式液位計(jì)并不適用，很多的現(xiàn)場(chǎng)都青睞于非接觸式超聲波液位計(jì)，它的安裝雖然有一定的要求，但是測(cè)量相對(duì)更加穩(wěn)定。為什么在這類工況下非接觸式超聲波液位計(jì)可以使用呢?這就不得說(shuō)超聲波液位計(jì)的測(cè)量原理了!

 

超聲波液位計(jì)特點(diǎn)及工作原理

超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的液位數(shù)字儀表。在測(cè)量中超聲波脈沖由傳感器發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面放射后被傳感器接收，通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由聲波的發(fā)送和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。超聲波液位計(jì)采用非接觸測(cè)量，對(duì)被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于液體固體物料高度的測(cè)量。

超聲波液位計(jì)適于應(yīng)用的環(huán)境

 

超聲波液位計(jì)是超聲波液位計(jì)和超聲波料位計(jì)的統(tǒng)稱，當(dāng)用于測(cè)量液體液位時(shí)，通常稱為超聲波液位計(jì)； 當(dāng)用于測(cè)量固體料位時(shí)，通常稱為超聲波料位計(jì)。

超聲波液位計(jì)通常應(yīng)用于溫度在-40℃～100℃之間、壓力在3Bar(5kg/cm2)以下的場(chǎng)所進(jìn)行液位或料位的測(cè)量。

超聲波液位計(jì)的安裝

 

1超聲波液位計(jì)安裝方式

1）超聲波液位計(jì)應(yīng)水平置于容器頂部。

2）選擇一個(gè)合適的方法來(lái)安裝超聲波液位計(jì)。

3）超聲波收發(fā)傳感面應(yīng)與液面平行。

4）超聲波收發(fā)傳感面應(yīng)盡量避免靠近容器側(cè)壁。

5）為避免振動(dòng)或搖晃導(dǎo)致液位計(jì)松動(dòng)，請(qǐng)小心的進(jìn)行堅(jiān)固安裝。

6）同一容器內(nèi)不要安裝多臺(tái)超聲波液位計(jì)，超聲波互相干擾會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。

7）安裝位置應(yīng)避免陽(yáng)光直射，露天安裝應(yīng)加防護(hù)罩。

 

8）安裝位置應(yīng)避免強(qiáng)振動(dòng)區(qū)域，如安裝在輕振動(dòng)區(qū)域，應(yīng)安裝橡膠減振器。

9）安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離進(jìn)料口且不能碰到障礙物。

10）如法蘭安裝時(shí),請(qǐng)注意法蘭立管高度與立管內(nèi)徑的關(guān)系。

 

11）安裝接口要求開(kāi)口尺寸足夠大，當(dāng)為法蘭安裝時(shí)，法蘭下面的接管長(zhǎng)度要設(shè)計(jì)合理，對(duì)于10米、12米量程的物位計(jì)，接管長(zhǎng)度應(yīng)不大于15cm，選擇DN80以上的法蘭口。

對(duì)于15米、20米、30米和40米量程的物位計(jì)，接管長(zhǎng)度應(yīng)不大于20cm,選擇DN200以上的法蘭口。

對(duì)于8米以下量程的物位計(jì)，對(duì)接管長(zhǎng)度無(wú)要求，可適當(dāng)設(shè)計(jì)，以消除盲區(qū)的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

對(duì)于8米以下量程的物位計(jì)，對(duì)接管長(zhǎng)度無(wú)要求，可適當(dāng)設(shè)計(jì)，以消除盲區(qū)的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

 

2對(duì)于密封容器內(nèi)的揮發(fā)液體的液位測(cè)量應(yīng)注意兩點(diǎn)

 

容器內(nèi)氣體聲速可能與空氣中的聲速不同，如液位計(jì)不能對(duì)聲速進(jìn)行修正，則會(huì)出現(xiàn)較大誤差。

揮發(fā)性的液體會(huì)在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié)，阻擋聲波的收發(fā)，要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。

3對(duì)于液面劇烈波動(dòng)的液體在選用超聲波液位計(jì)有三種方法

 

a 選用具有自動(dòng)功率控制功能的超聲波液位計(jì)。

b 選用更大量程的超聲波液位計(jì)。

c 在液體中加沉井，測(cè)量沉井內(nèi)的液位。

4兩線制和三線制超聲波液位計(jì)

 

a 兩線制超聲波液位計(jì)其供電（DC24V)與信號(hào)輸出 （DC4-20mA)共用一個(gè)回路，為標(biāo)準(zhǔn)的變送器形式，不足之處是發(fā)射功率弱，不適合有較大波動(dòng)的液面液位測(cè)量，當(dāng)液位有較大揮發(fā)時(shí)，測(cè)量效果也不理想。

b 三線制超聲波液位計(jì)，其供電24VDC與信號(hào)輸出4- 20mADC各使用兩條線，負(fù)端與地共用一條線。其優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率較大，適用于多種條件的液位和料位進(jìn)行測(cè)量，效果較好。

5安裝示意圖

 

B＝盲區(qū)距離（近端測(cè)量距離）

H＝遠(yuǎn)端測(cè)量距離

D＝發(fā)射頭至待測(cè)物表面距離

L＝液位F＝最大液位

 

聲波入射角度必須與水平面保持直角

 

傳感器安裝不可太靠近內(nèi)壁以造成測(cè)量誤差

 

安裝時(shí)應(yīng)避免安裝在進(jìn)料口的位置，以免受物料或障礙物的干擾。

 

當(dāng)超聲波換能器表面到最高液位的距離小于0.5米時(shí)，需要在盲板蓋上，加焊延伸管，以增加換能器表面到最高液位的距離。具體安裝方式如下圖所示。

 

對(duì)于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的罐上的儀表，為了防潮，應(yīng)擰緊電纜密封套，而且要在進(jìn)線口處使電纜向下彎曲。如圖示

 

利用固定支架將超聲波液位儀安裝于被測(cè)液體正上方，儀表的電源及通信線通過(guò)鍍鋅鋼管連接到控制室。當(dāng)然也可以象罐頂安裝方法一樣，用法蘭固定換能器的方法來(lái)固定儀表。

注意：

儀表的發(fā)射面一定要水平；

超聲波換能器表面的安裝高度，應(yīng)小于儀表的量程；

超聲波換能器表面到池頂或最高液位的高度，應(yīng)大于儀表的盲區(qū)；

超聲波換能器至池壁、河岸、堤防的距離。一般需要大于0.5米以上。若壁不光滑、有明顯的凸出，則需要適當(dāng)增加距離.

 

超聲波液位計(jì)的日常使用維護(hù)

 

超聲波液位計(jì)在日常使用維護(hù)中要從外觀上檢查儀表是否有損壞。

檢查是否符合測(cè)量點(diǎn)的技術(shù)要求，如過(guò)程溫度、壓力、環(huán)境溫度、測(cè)量范圍等。

檢查測(cè)量值是否與實(shí)際值一致。安裝地點(diǎn)是否有遮陽(yáng)避雨的保護(hù)措施。

檢查接線端子位置是否正確、電纜密封塞是否擰緊、外殼蓋是否擰緊。若有輔助電源，顯示模塊是否有顯示。

超聲波在使用中，電源必須與銘牌上數(shù)據(jù)一致，在接線前應(yīng)切斷電源。