超聲波液位計(jì)是基于回波測距的原理工作的。應(yīng)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(fā)射超聲脈沖,經(jīng)過時(shí)間t后,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(jì)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(shí)t,即可確定液位H。超聲波探頭通常是基于壓電效應(yīng)的原理工作的。由于壓電效應(yīng)具有可逆性,實(shí)際應(yīng)用的探頭往往既作為超聲波發(fā)射器又可作為超聲波接收器。超聲波探頭可以在發(fā)射兩個(gè)相鄰超聲脈沖的時(shí)間間隔內(nèi),接收從液面反射回來的回波脈沖。采用回波測距原理測量物位的關(guān)鍵在于聲速的準(zhǔn)確性。超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的密度有關(guān),而密度又是溫度和壓力的函數(shù),因此,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),聲速也要發(fā)生變化,而且影響較大。因此為了超聲波液位計(jì)的測量精度,應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。超聲波液位計(jì)測量時(shí)與介質(zhì)不接觸,無可動(dòng)部件,傳播速度比較穩(wěn)定,對光線、介質(zhì)黏度、濕度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)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(jì)既可以連續(xù)測量和測量液位,也可以方便地提供遙測或遙控信號,還能夠測量高速運(yùn)動(dòng)或有傾斜晃動(dòng)的液體液位,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴。
超聲波液位計(jì)是一種數(shù)字化的液位儀表,而且它是由微處理器來進(jìn)行控制的。在測量過程中,超聲波脈沖從換能器發(fā)出,聲波在經(jīng)過液體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射,反射后再被同一個(gè)傳感器進(jìn)行接收,這樣通過壓電晶體在轉(zhuǎn)換成一種電信號。后,經(jīng)過對聲波的發(fā)射和后的接收之間所需要的時(shí)間來進(jìn)行計(jì)算傳感器到所測的液體表面的實(shí)際距離。他大的優(yōu)點(diǎn)是可以測量任何介質(zhì),因?yàn)樗遣捎玫姆墙佑|性的測量手段,因此可以廣泛地使用在各類固、液體物料的測量之中。
液位測量技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展,它的各種測量方法在工業(yè)生產(chǎn)中都有了自己的應(yīng)用領(lǐng)域,并得到快速的進(jìn)步。液位是油罐計(jì)量中的重要參數(shù)之一,因此需要對它進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。油罐儲(chǔ)油計(jì)量是油料業(yè)務(wù)中的一項(xiàng)重要組成部分,其目的在于正確測得儲(chǔ)罐容積、內(nèi)部存儲(chǔ)液體介質(zhì)的質(zhì)量、油品含水率等實(shí)時(shí)監(jiān)測液位的高低、對液位上下限進(jìn)行報(bào)警,連續(xù)監(jiān)視作業(yè)過程并進(jìn)行調(diào)節(jié),使液位保持在所要求的高度。
實(shí)現(xiàn)對油罐的自動(dòng)計(jì)量,達(dá)到測量的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和性的目的,不僅能滿足平時(shí)的正常作業(yè)和應(yīng)急保障,還可以減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,及時(shí)提供決策數(shù)據(jù),提高油庫自動(dòng)化信息管理水平。
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,通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號,并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測液體表面的距離。 由于采用非接觸的測量,被測介質(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量。超聲波對于不接觸儀器儀表或相關(guān)行業(yè)的人比較陌生,但對于在這個(gè)行業(yè)內(nèi)的人基本都會(huì)遇到,超聲波和空氣一樣,看不見摸不著得,但卻是實(shí)實(shí)在在存在的。
超聲波物位傳感器測量精度高,運(yùn)行穩(wěn)定,而且具有溫度補(bǔ)償功能。利用超聲波反射測距的原理,從發(fā)射到接收時(shí)間間隔與轉(zhuǎn)換器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。通過數(shù)學(xué)公式即可算出介質(zhì)的物位。該設(shè)備主要用于煤礦井下的液位測量。
本產(chǎn)品工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來,反射回波被同一換能器接收,轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需要時(shí)間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值 D 與聲速 C 和傳輸時(shí)間 T 之間的關(guān)系可以用公式表示:D=C×T/2。
由 D 即可算出介質(zhì)的液位。
運(yùn)輸、貯存
包裝后的液位計(jì)在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水陸、陸路及空運(yùn)等各種運(yùn)輸方式。
包裝后的液位計(jì)應(yīng)能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于 90%的環(huán)境條件中貯存 12 個(gè)月以上。
超聲波液位傳感器一般安裝在水箱頂部,應(yīng)用案例(家用蓄水池、水井、水槽、工業(yè)設(shè)備等)。
超聲波是一種振動(dòng)頻率聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段,產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波液位變送器可廣泛用于各種常壓儲(chǔ)罐、工藝罐、小罐和小型容器、泵提升站、廢水儲(chǔ)罐等;由于其設(shè)計(jì)的靈活性,超聲波液位變送器也可應(yīng)用于集成系統(tǒng)或替代浮球開關(guān)、電導(dǎo)開關(guān)和靜壓傳感器,在流體控制和化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用中也能見到它的身影。
礦用超聲波液位計(jì)安裝注意事項(xiàng):
(1)超聲波液位計(jì)位置應(yīng)使其有一條垂直于液面的暢通的聲通道。
(2)超聲波液位計(jì)不應(yīng)與粗糙罐壁、橫梁和梯子等物相交。
(3)傳感器應(yīng)安裝在符合規(guī)定的溫度范圍并適合于其防護(hù)等級及構(gòu)成材料的區(qū)域內(nèi),前蓋應(yīng)能夠接近進(jìn)行編程、接線和觀察顯示值。
(4)傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離高壓或強(qiáng)電工作區(qū)、接觸器及可控硅控制驅(qū)動(dòng)器。
(5)傳感器安裝盲區(qū)大于25cm,要保持傳感器面與液位距離至少在25cm以上。
超聲波液位計(jì)特點(diǎn):
多脈沖低電壓多點(diǎn)發(fā)射發(fā)射電路,雙平衡抑制噪聲多點(diǎn)接收電路:提高儀器可靠性,解決不物位不平整測量不準(zhǔn)確的難題,并大大加強(qiáng)抗干擾能力,可在變電站發(fā)射塔附近穩(wěn)定工作。
自動(dòng)功率調(diào)整、增益控制、溫度補(bǔ)償。
的檢測技術(shù),豐富的軟件功能適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境。
采用新型的波形計(jì)算技術(shù),提高儀表的測量精度。
具有干擾回波的抑止功能測量數(shù)據(jù)的真實(shí)。
GUC8礦用超聲波液位計(jì)主要用于液位測量,現(xiàn)場顯示并產(chǎn)生信號傳給上位機(jī)或者綜合控制站,以達(dá)到及時(shí)準(zhǔn)確的判定和控制液位情況。分體式設(shè)計(jì),適用于封閉罐、敞口罐、池等各種安裝環(huán)境,方便安裝與調(diào)試。