在超聲波液位計的測量中,超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出,經(jīng)物體表面反射后,由同一傳感器(換能器)接收,并轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器(傳感器)和被測液位之間的距離由超聲波發(fā)射和接收之間的時間來計算。
因此,超聲波液位計利用測量回波距離的原理,根據(jù)超聲波的發(fā)射和接收進(jìn)行測量。
由于超聲波的發(fā)射和接收是一次往返,實際測量的距離值用公式表示:S=CT/2。其中s為測得的距離值,c為聲速,t為傳播時間。
超聲波在空氣中的傳播速度是固定的,池子的深度或水箱的高度也是固定的。實際液位是池子或罐體等容器的深度減去超聲波測量的距離,即液位或液位的高度。從而實現(xiàn)了液位的超聲波測量。
超聲波液位計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(yīng)的原理工作的。由于壓電效應(yīng)具有可逆性,實際應(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)射兩個相鄰超聲脈沖的時間間隔內(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,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(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。超聲波液位計測量時與介質(zhì)不接觸,無可動部件,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)動或有傾斜晃動的液體液位,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴。
超聲波液位計安裝于容器上部,在電子單元的控制下,探頭向被測物體發(fā)射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號。從超聲波發(fā)射到被重新被接收,其時間與探頭至被測物體的距離成正比。電子單元檢測該時間,并根據(jù)已知的聲速計算出被測距離。用探頭到罐底的距離一探頭到液位的距離=實際液位或者物位高度,把液位高度轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號、1~5 V電壓信號輸出;或者通過485通信,Han通信, 通信傳輸?shù)娇刂浦行?。由于溫度對聲速具有較大的影響,所以儀表應(yīng)測量環(huán)境溫度,以修正聲速。
超聲波液位計在系統(tǒng)運(yùn)用中,由超聲液位計測量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送到控制中心,控制中心檢測到儀表送來的液位信息,并根據(jù)液位的高度和實際需要來對加料或者減料進(jìn)行控制。
超聲波液位計作為一種非接觸式液位測量儀表,具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝、調(diào)試方便,維護(hù)工作量小的優(yōu)點,在控制室和現(xiàn)場均可實時觀測液位,在各種液位的測量中有著廣泛的應(yīng)用。其主要是通過探頭(又稱換能器)發(fā)射超聲波脈沖,當(dāng)脈沖接觸到介質(zhì)界面時,又被反射回來由探頭接收。根據(jù)脈沖從發(fā)射到接收的時間以及在介質(zhì)中傳播的聲速,即可以求得探頭到介質(zhì)間的距離,從而確定出液體所在的位置。
一、產(chǎn)品概述
超聲波液位計采用超聲波元件進(jìn)行液位測量,實現(xiàn)液位監(jiān)測。超聲波元件采用超聲波脈沖原理進(jìn)行非接觸式的測量,具有非接觸式、高可靠性、高性價比、易安裝維護(hù)的特點。它不必接觸介質(zhì)就能滿足大部分物位測量要求。
超聲波液位計
二、功能特點
1. 使用超聲波液位測量技術(shù),實現(xiàn)對泵站液位測量;
2. 防護(hù)等級為IP68,有效避免內(nèi)部器件受潮,有效防止腐蝕、老化,適用于室外露天工況;
3. 設(shè)備穩(wěn)定性好,精度高;
4. 設(shè)備體積小,重量輕,
5. 用于非接觸式物位測量,被測介質(zhì)幾乎不受限制;
6. 支持Rs485信號輸出。
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)。
超聲波是一種振動頻率聲波的機(jī)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(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(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罐、工藝罐、小罐和小型容器、泵提升站、廢水儲罐等;由于其設(shè)計的靈活性,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。
9年