超聲波液位計是基于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(fā)射超聲脈沖,經(jīng)過時間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于壓電效應的原理工作的。由于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(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。采用回波測距原理測量物位的關鍵在于聲速的準確性。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(shù),因此,當溫度發(fā)生變化時,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(wěn)定,對光線、介質黏度、濕度、介電常數(shù)、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(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。
超聲波液位計是一種數(shù)字化的液位儀表,而且它是由微處理器來進行控制的。在測量過程中,超聲波脈沖從換能器發(fā)出,聲波在經(jīng)過液體表面時會產(chǎn)生反射,反射后再被同一個傳感器進行接收,這樣通過壓電晶體在轉換成一種電信號。后,經(jīng)過對聲波的發(fā)射和后的接收之間所需要的時間來進行計算傳感器到所測的液體表面的實際距離。他大的優(yōu)點是可以測量任何介質,因為它是采用的非接觸性的測量手段,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)中都有了自己的應用領域,并得到快速的進步。液位是油罐計量中的重要參數(shù)之一,因此需要對它進行準確的測定。油罐儲油計量是油料業(yè)務中的一項重要組成部分,其目的在于正確測得儲罐容積、內部存儲液體介質的質量、油品含水率等實時監(jiān)測液位的高低、對液位上下限進行報警,連續(xù)監(jiān)視作業(yè)過程并進行調節(jié),使液位保持在所要求的高度。
實現(xiàn)對油罐的自動計量,達到測量的及時性、準確性和性的目的,不僅能滿足平時的正常作業(yè)和應急保障,還可以減少工作人員的勞動強度,及時提供決策數(shù)據(jù),提高油庫自動化信息管理水平。
超聲波液位計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換成電信號,并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計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行業(yè)的人比較陌生,但對于在這個行業(yè)內的人基本都會遇到,超聲波和空氣一樣,看不見摸不著得,但卻是實實在在存在的。
超聲波物位傳感器測量精度高,運行穩(wěn)定,而且具有溫度補償功能。利用超聲波反射測距的原理,從發(fā)射到接收時間間隔與轉換器到被測介質表面的距離成正比。通過數(shù)學公式即可算出介質的物位。該設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表面被反射回來,反射回波被同一換能器接收,轉換成電信號。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間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值 D 與聲速 C 和傳輸時間 T 之間的關系可以用公式表示:D=C×T/2。
由 D 即可算出介質的液位。
運輸、貯存
包裝后的液位計在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水陸、陸路及空運等各種運輸方式。
包裝后的液位計應能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于 90%的環(huán)境條件中貯存 12 個月以上。
超聲波液位傳感器一般安裝在水箱頂部,應用案例(家用蓄水池、水井、水槽、工業(yè)設備等)。
超聲波是一種振動頻率聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(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。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業(yè)、、生物醫(yī)學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罐、工藝罐、小罐和小型容器、泵提升站、廢水儲罐等;由于其設計的靈活性,超聲波液位變送器也可應用于集成系統(tǒng)或替代浮球開關、電導開關和靜壓傳感器,在流體控制和化學品供應系統(tǒng)的綜合應用中也能見到它的身影。
礦用超聲波液位計安裝注意事項:
(1)超聲波液位計位置應使其有一條垂直于液面的暢通的聲通道。
(2)超聲波液位計不應與粗糙罐壁、橫梁和梯子等物相交。
(3)傳感器應安裝在符合規(guī)定的溫度范圍并適合于其防護等級及構成材料的區(qū)域內,前蓋應能夠接近進行編程、接線和觀察顯示值。
(4)傳感器應遠離高壓或強電工作區(qū)、接觸器及可控硅控制驅動器。
(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。
超聲波液位計特點:
多脈沖低電壓多點發(fā)射發(fā)射電路,雙平衡抑制噪聲多點接收電路:提高儀器可靠性,解決不物位不平整測量不準確的難題,并大大加強抗干擾能力,可在變電站發(fā)射塔附近穩(wěn)定工作。
自動功率調整、增益控制、溫度補償。
的檢測技術,豐富的軟件功能適應各種復雜環(huán)境。
采用新型的波形計算技術,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。
GUC8礦用超聲波液位計主要用于液位測量,現(xiàn)場顯示并產(chǎn)生信號傳給上位機或者綜合控制站,以達到及時準確的判定和控制液位情況。分體式設計,適用于封閉罐、敞口罐、池等各種安裝環(huán)境,方便安裝與調試。