超声波液位计原理
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。
技术问答
1.超声波物位计适于什么样的应用环境?
在常温、常压的情况下,选择超声波物位计测量液体液位是佳的选择,具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点,并具有相对的价格优势。
由于超声波物位计在测物位时,与被测介质不接触,同时为全密闭防腐结构,因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量,效果佳。
2.对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量,应注意那些事项?应注意两点:
a容器内体声速可能与空气中的声速不同,如液位计不能对声速进行修正。则会出现一定的误差;
挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结 ,阻挡声波的收发,要求液位计具有可变功率控制功能。
我公司产品能够满足以上要求,并有大的实践应用。
3.超声波物位计对固体料位的效果如何吗?
使用超声波物位计进行料位测量是可行的,有足够的应用经验和成功实例。
在对料位进行测量时,应选择好安装位置,选择料面相对平整的位置;对于粉末状的料位,可选择功率(量程)更大的物位计进行测量,
4. 对于液面剧烈波动的液体,如何使用超声波液位计进行液位测量?
有三种可行的办法:
a选用具有自动功率控制功能的超声波液位计
b选用更大量程的超声波液位计
C在液体中加入塑料管,测量塑料管内液位
在超声波液位计的测量中,超声波脉冲由传感器(换能器)发出,经物体表面反射后,由同一传感器(换能器)接收,并转换成电信号。传感器(传感器)和被测液位之间的距离由超声波发射和接收之间的时间来计算。
因此,超声波液位计利用测量回波距离的原理,根据超声波的发射和接收进行测量。
由于超声波的发射和接收是一次往返,实际测量的距离值用公式表示:S=CT/2。其中s为测得的距离值,c为声速,t为传播时间。
超声波在空气中的传播速度是固定的,池子的深度或水箱的高度也是固定的。实际液位是池子或罐体等容器的深度减去超声波测量的距离,即液位或液位的高度。从而实现了液位的超声波测量。
超声波液位计的工作原理是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波,能量波遇到障碍物反射,由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定液(物)位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理,终转化成与液位相关的电信号。
一次探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号,超声波在传输过程中遇到被测介质(障碍物)后反射,反射回来的超声波信号通过电子模块检测。通过软件加以处理,分析发射超声波和回波的时间差,结合超声波的传播速度,可以计算出超声波传播的路程,进而可以反映出液位的情况。
超声波液位计是基于回波测距的原理工作的。应用回波测距法测量液位的原理,由超声波探头向液体和气体的分界面发射超声脉冲,经过时间t后,便可按收到从液面反射回来的回波脉冲。若超声波在液体中的传播速度为v,则自超声波探头至液面的距离H可计算如下:h=1/2vt
超声波在一定液体中的传播速度v通常是已知的,因此只要测出超声波在探头与液面之间往返一次所需的时t,即可确定液位H。超声波探头通常是基于压电效应的原理工作的。由于压电效应具有可逆性,实际应用的探头往往既作为超声波发射器又可作为超声波接收器。超声波探头可以在发射两个相邻超声脉冲的时间间隔内,接收从液面反射回来的回波脉冲。采用回波测距原理测量物位的关键在于声速的准确性。超声波在介质中的传播速度与介质的密度有关,而密度又是温度和压力的函数,因此,当温度发生变化时,声速也要发生变化,而且影响较大。因此为了超声波液位计的测量精度,应进行温度补偿。超声波液位计测量时与介质不接触,无可动部件,传播速度比较稳定,对光线、介质黏度、湿度、介电常数、电导率、热导率不敏感,因此可以测量有毒、腐蚀性或高黏度等特殊场合的液位。超声波液位计既可以连续测量和测量液位,也可以方便地提供遥测或遥控信号,还能够测量高速运动或有倾斜晃动的液体液位,但结构复杂,价格昂贵。
超声波液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。用探头到罐底的距离一探头到液位的距离=实际液位或者物位高度,把液位高度转换成4~20 mA电流信号、1~5 V电压信号输出;或者通过485通信,Han通信, 通信传输到控制中心。由于温度对声速具有较大的影响,所以仪表应测量环境温度,以修正声速。
超声波液位计在系统运用中,由超声液位计测量液位的高度并转换成标准信号送到控制中心,控制中心检测到仪表送来的液位信息,并根据液位的高度和实际需要来对加料或者减料进行控制。
分体式适用于以下情况:
1、罐子、料仓等需要人工登高观察的设备上;超声波液位计的传感器放在罐子的顶上,主机放在罐子下面,便于人工观察。
2、虽然不需要人工登高,但是测量点不适合人工过去,或者有危险的场合。
1、超声波液位计怎么用其中精度高,盲区小。压力对超声波液位计的影响主要是影响其探头,不会影响其声速变化。是我公司国内个盲区小于0.06m,精度可达到正负1mm的超声波测距产品。
2、超声波液位计探头发出超声波,然后被液位反射,探头再次接收。超声波液位计是一种利用超声波原理来测量液位的液位计。安装超声波液位计时,不要让其物料进入盲区。
3、超声波液位计主要用于水处理、污水处理、泵房、储液罐、化学品储罐等。