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超声波液位计/物位计

超声波液位计/物位计
超声波液位计/物位计

超声波液位计

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  • 超声波液位计/物位计介绍

超声波液位计的详细资料:  
超声波液位计是由高性能的微处理器处理信号的数字式物位仪表。在测量中,超声波脉冲由传感器(换能器)发出,声波经物体表面反射后被同一传感器接收,由接收电路,滤波电路,包络电路,转换成处理器可识别的电信号,处理器记录下超声波发射和接收之间的时间,从而计算出传感器到被测物体的距离。 由于采用非接触的测量,被测介质几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。
 
超声流液位计
 
产品特点:
*超声波液位计采用表面贴装技术,提高仪器可靠性。
*自动功率调整、增益控制、温度补偿。
*先进的检测技术,丰富的软件功能适应各种复杂环境。
*采用新型的波形计算技术,提高仪表的测量精度。
*具有干扰回波的抑止功能保证测量数据的真实。
*16位D/A转换,提高电流输出的精度和分辩率。
*传感器采用四氟乙烯材料,可用于各种腐蚀性场合。
*多种输出形式:可编程继电器输出、高精度4-20mA电流输出、RS485/RS232数字通信输出。
 
工作原理:
 
ZSLF系类分体式标准型超声波液位计/物位计工作原理图 超声波物位计安装于容器上部,在电子单元的控制下,探头向被测物体发射一束超声波脉冲。声波被物体表面反射,部分反射回 波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收,其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间,并根据已知的声速计算出被测距离。 通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响,所以仪表应测量温度,以修正声速。
技术参数:
 
量 程:0~20m
精 度:0.25% 、0.5%
盲 区:0.3-0.5m
工作温度:-20~+55℃
电源电压:24VDC,220VAC
模拟输出:4~20mA(可加上下开关量控制)
数字输出:RS485/RS232协议,可提供上位机远程监控
防护等级:IP65
显示方式:4位LED
 
超声波液位计容器安装条件:
●密闭容器
对于8m以下量程,容器上要有DN65以上的法兰口;
对于10m、12m量程,容器上要有DN80以上的法兰口,法兰下的接管长度小于15cm。
对于15m量程,容器上要有DN150以上的法兰口,法兰下的接管长度小于15cm。
对于20m、30m、40m量程,容器上要有DN200以上的法兰口,法兰下的接管长度小于20cm。
●开口容器
对于8m以下量程,容器上要有直径65mm以上安装口;
对于10m、12m量程,容器上要有直径80mm以上安装口,安装口的厚度小于15cm。
对于15m量程,容器上要有直径150mm以上安装口,安装口的厚度小于15cm。
对于20m、30m、40m量程,容器上要有直径200mm以上安装口,安装口的厚度小于20cm。
●开放式池子
要求有安装支架。寒冷地区的室外应用:开放式池子:应采用加高安装,防止超声波探头结霜、结冰。
容器:法兰室外安装,应采取保暖措施;无法保暖,应订购探头加长型的超声波物位计,使探头伸入容器内部。
一、仪表概述:
超声波液位计适用国外先进技术的科技成果,具有设计合理、性能优良、安装方便的特点。电子模块部分的微处理单元强大的分析能力,可以优化正确的回波,并将错误或虚假的回波加以排除,从而可以得出精确的数值。 
 
同时,本产品性能稳定,价格低廉,精度高,具有模拟量,开关量及数字信号同时输出功能,防水外壳,适用于一般场合的液物位检测。其主要芯片采用飞利普工业级单片机,数字温度补偿和相关集成电路,抗干扰性强,可任意(自定义设定)设置上下限及在线输出调节,并带有现场显示,模拟量,开关量输出,可方便与主机连接。 
另外,本产品选用专业超声波小角度探头,发射功率大,灵敏度高,寿命长,测量距离远;任意点上下限设定,倒值设定。可用于以对蒸汽、灰尘、湿气的干扰自动补偿,除可应用于液体/固体、还可用于不间断料/液位控制,罐、贮槽、不间断料/液位测量贮藏室、粮仓等。广泛应用于石油、化工、自来水、污水处理、水利、钢铁、煤矿、电力、交通以及食品加工等行业。
 
二、测量原理:
 
超声波液位计的工作原理是由换能器(探头)发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。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=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭,无法识别,不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。 
由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术,可以应用于各种复杂工况。换能器内置温度传感器,可实现测量值的温度补偿。 
超声波换能器采用声学匹配之技术,使其发射功率能更有效地辐射出去,提高信号强度,从而实现准确测量。 
三、性能特点:
 
1、zui大量程可达40m   固体料位测量可达25m;
2、zui小分辨率1mm;
3、LCD/LED大显示屏;
4、智能信号处理技术;
5、全塑料防腐外壳:防护等级IP67;
6、的换能器结构:小量程物位计法兰安装时,对法兰接管长度无要求;
7、简单的按键设定参数:无需等待容器排空或加满,无需附加的;
8、灵活的安装方式 :螺纹(法兰)、固定孔(支架);
9、探头可加长:适应寒冷地区室外密闭容器安装,防止结霜;
10、配有高低位双继电器:四线制提供此功能;
12、家刘和直流供电形式可选:四线制和分体机主机提供此功能。
 
四、技术指标:
1、量程:液面10m,固态料面 5m;
2、盲区: 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm;
3、分辨率:量程的0.1%或4mm;
4、重复周期:200ms或可设定;
5、电源:220VAC 50Hz 30W;
6、超声波换能器AR41:
(1)工作频率 41KHz;
(2)驱动电压 1800Vpp,1ms;
(3)发散角度 14°;
(4)工作温度 -40℃~90℃;
7、输出:
模拟量:
(1)4—20mA输出(带隔离);
(2)1--5V输出(带隔离);
开关量:
(1)两路单刀双掷继电器(报警、泵控等);
(2)触点容量 3A/250V(非感性负载);
8、485/232通讯接口:主机、从机通过485/232通讯接口协同工作;
9、显示方式:四位LED或LCD;
10、声速补偿方式:温度补偿;
11、工作环境温度:-20℃~50℃;
12、壳体防护等级:IP65。
 
五、接线形式的选择:
1、两线制:两线制超声波物位计其供电(仅DC24V)与信号输出(D-20mA)共用一个回路,仅使用两条线即可,为标准的变送器形式。
2、三线制:三线制超声波物位计实际上为四线制,其供电(仅DC24V)与信号输出(D-20mA)回路分离,各使用两条线,当它们负端共地相连时,通常使用三条线即可。其优势是发射功率较大。
3、四线制:供电(DC24V或AC220V)与信号输出(D-20mA)回路分离,使用两条线,其优势是发射功率较大,同时提供高、低位继电器输出,增加了新功能。
4、测量量程:
a、根据实际量程选择相应型号的超声波物位计。
b、若被测液体波动剧烈,请选择量程大一级别的型号。
c、固体料位测量的有效量程为液位量程的1/2至2/3。
5、供电形式:
DC24V供电:
a、提供给两线制系列的供电电流能力应不小于30mA。
b、提供给三线制系列的供电电流能力应不小于60mA。
c、提供给四线制系列的供电电流能力应不小于80mA。
AC220V供电:
只能选择四线制系列的产品,供电电流能力应不小于50mA。
六、容器安装条件:
1、密闭容器:
a、对于8m以下量程,容器上要有DN65以上的法兰口,对法兰下的接管长度无需要求。
b、对于10m、12m量程,容器上要有DN80以上的法兰口,对法兰下的接管长度小于150mm。
c、对于15m量程,容器上要有DN150以上的法兰口,对法兰下的接管长度小于150mm。
d、对于20m、30m、40m量程,容器上要有DN200以上的法兰口,对法兰下的接管长度小于200mm。
2、开口容器:
a、对于8m以下量程,容器上要有直径65mm以上安装口。
b、对于10m、12m量程,容器上要有直径80mm以上安装口,安装口的厚度小于150mm。
c、对于15m量程,容器上要有直径150mm以上安装口,安装口的厚度小于150mm。
d、对于20m、30m、40m量程,容器上要有直径200mm以上安装口,安装口的厚度小于200mm。
3、开放式池子:要求有安装支架。
七、主要指标介绍:
1、量程。代表超声波物位计所能测量的zui大范围,反映的是换能器的灵敏度。量程越大,灵敏度越高。超声波物位计可以配置4、6、8、10、20、30m等不同量程的换能器。当超声波衰减快,界面反射差时,为避免超声波探头接收到的超声波信号过弱,而无法与噪音信号区分,就需要增大换能器的发射功率。
2、盲区。也叫死区,就是超声波物位计测量不到的一段距离。超声波物位计在发射超声波脉冲时,不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度,同时发射完超声波后传感器还有余振,期间不能检测反射回波,因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测,这段距离称为盲区。相同量程的产品,盲区越小,就说明这个换能器的设计越好。
3、温度。正常范围是-10~60摄氏度。虽然压电陶瓷的极限工作温度一般是150摄氏度,但超声波物位计在制造过程中的大多数材料都不能在100摄氏度以上的温度长期工作。
4、精度。主要受温度变化影响较大,为保证测量精度,大多数超声波物位计都带有温度补偿功能。另外在气体成分的变化也会对超声波物位计的精度产生影响,比如一些挥发性的液体,挥发后导致空气成分变化,导致气体的声速变化,引起测量误差。在常温常压以及不受外部环境干扰情况下,大部分厂家可以将精度控制在0.5%以内。
5、两线制与三线制。两线制超声波物位计其供电(DC24v)与信号输出(DC4-20mA)共用一个回路,也就是仅使用两条线即可,不足之处是发射功率相对略微微弱一些。三线制超声波物位计实际上为四线制,其供电(DC24v)与信号输出(DC4-20mA)回路分离,各使用两条线,当它们负端共地相连时,通常使用三条线即可,其优势是发射功率较大。
 
八、安装原则:
1、探头发射面到低液位的距离,应小于选购仪表的量程。
2、探头发射面到高液位的距离,应大于选购仪表的盲区。
3、探头的发射面应该与液体表面保持平行。
4、探头的安装位置应尽量避开正下方进、出料口等液面剧烈波动的位置。
5、若池壁或罐壁不光滑,仪表安装位置需离开池壁或罐壁0.3m以上。
6、若探头发射面到高液位的距离小于选购仪表的盲区,需加装延伸管,延伸管管径大于120mm,长度0.35m~0.50m,垂直安装,内壁光滑,罐上开孔应大于延伸管内径。或者将管子通至罐底,管径大于80mm,管底留孔保持延伸管内液面与罐内等高。
九、安装注意事项:
1、仪表在室外安装建议加装遮阳板以延长仪表使用寿命。
2、电线、电缆保护管,要注意密封防止积水。
3、仪表虽然自身带有防雷器件,但仪表在多雷地区使用时,建议在仪表的进出线端另外安装的防雷装置。
4、仪表在特别炎热、寒冷的地方使用,即周围环境温度有可能超出仪表的工作要求时,建议在液位仪周围加设防高、低温装置。

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