超声波液位计的应用实例有什么?超声波液位计是

  超声波液位计的应用实例有什么?超声波液位计是做什么的?

  超声波液位计是一种非接触、高可靠性、低成本、易于安装和维护的液位测量仪器。它是一种能够发射能量波(通常是脉冲信号)的装置,能量波被障碍物反射并被接收装置接收。根据能量波动过程的实测时差,确定物位的变化。超声波液位计微波信号由电子设备处理,最后转换成与料位相关的电信号。

  超声波液位计由三部分组成:超声波换能器、处理单元和输出单元。

  超声波液位计的结构和工作原理

  超声波传感器主要由压电晶片组成,可以发射和接收超声波。低功率超声波探头用于检测。它有许多不同的结构,包括直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一探头发射和一探头接收)等。

  超声波传感器的核心是塑料或金属外壳中的压电晶片。组成晶片的材料有很多种。晶片的尺寸,例如直径和厚度,也是不同的,所以每个传感器的性能是不同的

  超声波液位计的工作原理:

超声波液位计

  超声波液位计安装在容器的上部,探头在电子单元的控制下向被测介质发射超声波脉冲束。声波被介质表面反射,一些反射回波被探头接收并转换成电信号(例如,4-20mA信号)。从声波传输到声波反射的时间与探头和被测介质之间的距离成正比。电子单元检测时间,根据已知的声速计算测量距离,并通过减法获得电平值。超声波在液体和固体中衰减很小,因此具有很强的穿透能力。特别是在不透光的固体中,超声波可以穿透几十米的长度,当遇到杂质或界面时会有明显的反射。超声波液位计就是根据这个原理工作的。由于温度对声速有影响,仪器应该测量温度来校正声速,这通常称为温度补偿。

  超声波液位计的类型及应用

  根据使用环境,超声波液位计可分为普通超声波液位计和防腐超声波液位计。普通超声波液位计的传感器由PC机制成,可用于大多数非强腐蚀环境。防腐超声波液位计传感器由聚四氟乙烯制成,可用于工业领域中强腐蚀环境的测量,如硫酸和盐酸的测量。

  根据结构形式,超声波液位计可分为两种类型:集成式和分体式。集成超声波液位计将表头和传感器集成为一体。该一体化超声波液位计保护等级高,抗干扰能力强,能适应大多数工业环境。一种分体式超声波液位计,其特征在于:表头和传感器分开安装,表头和传感器通过导线连接。分体式超声波液位计适用于维护调试不方便等复杂环境场合,表头上的总线通讯和开关输出功能可用于传输和远程传输控制。

  超声波液位计的单机测试

  根据GB 50093-2013 《自动化仪表工程施工及质量验收规范》
12.2.11的要求,罐液位计和物料液位计可在安装后直接模拟物料液位进行校准。

  我们不需要在安装前纠正它。说白了,我们想不出任何好的方法来纠正它。但是,在安装之前,我们可以对它进行通电测试,顺便说一下,我们可以用Hart475手机规划它的参数,如范围、位置号、单位和显示。这样做的目的是为了减少后期循环测试的工作量,并检查手表在运输过程中是否因碰撞而损坏。

  在建设初期,工厂条件相当恶劣,一般采用24V直流亮纬电源为单机测试仪器供电。这样,就没有阻力了

  超声波液位计一般有两种连接方式:双线制和四线制。左图为双线制连接方式:1号端子连接负极,2号端子连接正极。右图显示了四线连接方式:端子1连接到电源线的正极,端子2连接到电源的正极,端子5连接到显示器的正极,端子6连接到显示器的负极。

  在双线系统中连接时,注意仪表端子和电源线的正负极之间的连接,否则变送器将没有数据显示。

  连接四线系统时,注意电源端子和显示端子之间的错误连接,并按顺序连接仪表端子。

  温度对声速有影响。事实上,声速不仅受温度影响,还与气体密度、湿度、气压、噪音、空气中的悬浮固体等因素有关。因此,在实际应用中,仅通过测量温度进行补偿还存在很多缺点,在温度测量过程中也存在一些误差。因此,温度补偿方法只适用于一般应用,不能满足高精度测量的要求。因此,超声波液位计通常用于开放式容器或水池,不需要高精度的液位测量。

  超声波液位计校准:

  超声波在空气中的传播速度为340米/秒,如果能够测量出超声波在空气中的传播时间,就可以计算出传播距离。超声波液位测量是通过测量超声波传播的时间间隔来测量声波传播的距离。

  具体方法:见上图。安装在待测试容器顶部的超声波探头向液体表面发射超声波束,声波被液体表面反射,然后被探头接收。

  控制器测量传播时间t,并且根据声速v=340m米/秒,可以获得从液面到探头的空间距离l。从探头到容器底部的距离是h,容器中的液位是h。

  公式为:h=H-L,其中L=vt/2

  因为温度对声速有影响,所以需要测量空气温度t来修正声速。

  修正后的公式为v=331.46T()

  b是盲区,这意味着从超声波探头向下的短距离内不能正常检测到反射回波,这个短距离称为超声波液位计的盲区。由于超声波液位计在发射超声波脉冲时不能同时检测到反射回波,所以在如此短的距离内无法正常检测到反射波。此外,由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度,并且传感器在发射超声波后仍有残余振动,所以超声波液位计不能检测到反射回波。测量液位时,如果测得的最高液位进入盲区,超声波液位计将无法正确检测出液位的实际高度,从而产生误差。在类似情况下,可以根据需要升高和安装液位计,也可以降低液位。

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