㈠ 超聲波液位計的工作原理與特點是什麼
超聲波液位計工作原理是由超聲波換能器(探頭)發出高頻脈沖聲波遇到被測物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉換成電信號.聲波的傳播時間與聲波的發出到物體表面的距離成正比.聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時間T的關系可用公式表示:S=C×T/2。由於發射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。探頭部分發射出超聲波,超聲波遇到與空氣密度相差較大的介質會行成反射,反射波被探頭部分再接收,探頭到液(物)面的距離和超聲波經過的時間成比例:距離 [m] = 時間×聲速/2 [m];聲速的溫度補償公式:環境聲速= 331.5 + 0.6×溫度。
特點:1、自動功率調整、增益控制、溫度補償。2、物理密封型探頭,IP68防護等級,不會進水,提升使用壽命。3、特殊回波處理技術,現場出現故障可供排查故障原因,維護方便。4、具有干擾回波的抑止功能保證測量數據的真實,抗干擾能力強。5、多種輸出形式:可編程繼電器輸出、高精度4-20mA電流輸出、Rs-485、RS-232數字通信輸出、無線GPRS輸出等。6、價格低,體積小,重量輕,可用於食品,化工,半導體等行業對液體和散裝固體非接解式物位測量,可用於遠程物位監控和泵的控制。
江蘇三豐儀表科技有限公司是一家專業儀器儀表銷售企業。公司產品高精度超聲波液位計內置溫度補償,功率自適應,採用多項自研的技術,擁有全新的信號處理技術,極大的提高了儀表的測量精度,對干擾回波有明顯得抑制功能。高頻超聲波液位計採用金屬鋁合金壓鑄外殼,外觀漂亮,並有很好的防護能力。儀表採用工業隔離電源,所有的輸入、輸出線上都有防雷、過壓、過流保護電路。安裝、維護、標定簡單,可根據現場安裝條件選擇支架安裝或法蘭安裝。
㈡ 請問佑富外貼式超聲波液位計盲區是多少啊
盲區: 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm
㈢ 解釋超聲波液位計測量原理
超聲波液位計的工作原理是由換能器(探頭)發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質表面被反射回來,部分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,從發射到接收到超聲波脈沖所需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S與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示:S=CxT/2。
由於發射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見,超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
測距的公式表示為:L=C×T
式中L為測量的距離長度;C為超聲波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量,雖然目前的測距量程上能達到百米,但測量的精度往往只能達到厘米數量級。
由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點,是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度,但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因,提高測量時間差到微秒級,以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後,我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
超聲波測距誤差分析
根據超聲波測距公式L=C×T,可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。
時間誤差
當要求測距誤差小於1mm時,假設已知超聲波速度C=344m/s (20℃室溫),忽略聲速的傳播誤差。測距誤差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。
在超聲波的傳播速度是准確的前提下,測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級,就能保證測距誤差小於1mm的誤差。使用的12MHz晶體作時鍾基準的89C51單片機定時器能方便的計數到1μs的精度,因此系統採用89C51定時器能保證時間誤差在1mm的測量范圍內。
超聲波傳播速度誤差
超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響,空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快,而空氣的密度又與溫度有著密切的關系,如表1所示。
已知超聲波速度與溫度的關系如下:
式中: r —氣體定壓熱容與定容熱容的比值,對空氣為1.40,
R —氣體普適常量,8.314kg·mol-1·K-1,
M—氣體分子量,空氣為28.8×10-3kg·mol-1,
T —絕對溫度,273K+T℃。
近似公式為:C=C0+0.607×T℃
式中:C0為零度時的聲波速度332m/s;
T為實際溫度(℃)。
對於超聲波測距精度要求達到1mm時,就必須把超聲波傳播的環境溫度考慮進去。例如當溫度0℃時超聲波速度是332m/s, 30℃時是350m/s,溫度變化引起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達到5m,測量1m誤差將達到5mm。
㈣ 超聲波液位計原理
超聲波液位計/物位計 的測量原理、特點
1 測量原理
原理
超聲波物位計的工作原理是由換能器(探頭)發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質表面被反射回來,部分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,從發射到接收到超聲波脈沖所需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S與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示:S=CxT/2。
由於發射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。
特點
由於採用了先進的微處理器和獨特的EchoDiscovery回波處理技術,超聲波物位計可以應用於各種復雜工況。換能器內置溫度感測器,可實現測量值的溫度補償。
超聲波換能器採用最佳聲學匹配之專利技術,使其發射功率能更有效地輻射出去,提高信號強度,從而實現准確測量。
超聲波液位計/物位計 安裝要求。
安裝要求:
換能器發射超聲波脈沖時,都有一定的發射開角。從換能器下緣到被測介質表面之間,由發射的超聲波波束所輻射的區域內,不得有障礙物,因此安裝時應盡可能避開罐內設施,如:人梯、限位開關、加熱設備、支架等。 另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時還要注意:最高料位不得進入測量盲區;儀表距罐壁必須保持一定的距離;儀表的安裝盡可能使換能器的發射方向與液面垂直。
㈤ 超聲波液位計的盲區增大會有什麼效果,門限是用來幹嘛用的,增大門限有什麼效果
當出現這種現象是,應當在PLC中如何編寫程序避免進入盲區時控制紊亂(比如通過液位調節補加水閥門,進入盲區時實際液位很高,但可能顯示液位很低而開閥門,導致事故出現)
㈥ 超聲波液位計盲區,物位,空灌之間有什麼關系
盲區是
液位計
的特性,在盲區范圍內不能正常策略。物位一般等於空罐-探頭到液面的距離。
㈦ 在超聲波液位計上,如果盲區是0.25m-5m。請問它輸出的4-20mA信號 4mA對應的是0m還是0.25m。
前提條件:你打算讓儀表顯示液位高度,而不是空倉高度。假使你希望測量並顯示的范圍是 0-5米(例如你的容器是6米高,去除容器底部其他位置以及盲區後空間5米高)
首先:不管你盲區是多少,量程還是表述為:0-5m;
對於你的問題的回答:
你的4mA對應的是0米。最大量程5米是如何來的呢?應該是:感測器根部到容器底部的距離減去盲區的出來的5米
另外,你的4mA 可以是對應0米 也可以對應是 5米;
在多數的超聲波液位計裡面,你可以設定 4mA對應0米,20mA對應5米,
也可以設定 20mA對應0米,4mA對應5米;
只要在遠端的DCS或者數顯儀表裡面也是和液位計對應一致即可。
㈧ 想知道佑富國產 超聲波液位計盲區是多少
標准盲區: 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm,具體以實際為准。
㈨ 如何解決超聲波液位計的部分故障
如何解決超聲波液位計的部分故障?
任何的儀器都不可避免的會產生一些障礙。超聲波液位計也不例外。超聲波液位計是一款應用很廣泛的液位計,關於其應用中可能存在的一些問題。我們知道一款儀器不能正常使
用,不僅有自身存在的問題的因素,同時也可能是外部的因素影響,本篇就主要跟大家介紹
一下超聲波液位計出現故障的以下幾種情況。
第一種:進入盲區
故障現象:出現滿量程或者任意數據。
原因:超聲波液位計都有盲區,一般5米以內量程,盲區是0.3-0.4米。10米以內量程是0.4-0.5
米。進入盲區後,超聲波會出現任意的數值,不能正常工作。
解決方法:安裝的時候就要考慮盲區的高度,安裝好之後探頭離最高水位之間的距離必
須大於盲區。
以上原因可能導致超聲波液位計的不正常工作,
所以在購買超聲波液位計的時候,一定要把現場的工況和有經驗的客服說,好幫你選型,建議您怎麼安裝。保證超聲波液位計正常工作。
第二種:現場容器裡面有攪拌,液體波動比較大,影響超聲波液位計的測量。
故障現象:無信號或者數據波動厲害。
原因:超聲波液位計說的測量幾米距離,都是指平靜的水面。比如5米量程的超聲波液
位計,一般是指測量平靜的水面最大距離是5米,實際出廠會做到6米。遇到容器裡面有攪
拌的情況下,水面不是平靜的,反射信號會減弱到正常信號的一半以下。
解決方法:選用更大量程的超聲波液位計,如果實際量程是5米,那就要用10米或者15
米的超聲波液位計來測量。如果不換超聲波液位計,而且罐子內液體無粘性,還可以安裝導波管,把超聲波液位計探頭放在導波管內測量液位計高度,因為導波管內的液面基本是
平穩的。建議把二線制超聲波液位計改為四線制的。 第三種:液體表面有泡沫。
故障現象:超聲波液位計一直在搜索,或者顯示「丟波」狀態。原因:泡沫會明顯吸收超聲波,導致回波信號非常弱。因此當液體表面40-50%以上面積覆蓋了泡沫,超聲波液位計發射的信號就被會吸收絕大部分,造成液位計接收不到反射的信號。這個跟泡沫的厚度沒有太大關系,主要跟泡沫的覆蓋面積有關。
解決方法:
安裝導波管,把超聲波液位計探頭放在導波管內測量液位計高度,
因為導波管內的泡沫會減少很多。更換為雷達液位計來測量,雷達液位計對5
厘米以內的泡沫都可以穿透。第四種:現場有電磁干擾。 故障現象:超聲波液位計數據無規律跳動,或者乾脆顯示無信號。 原因:工業現場會有很多電動機、變頻器還有電焊都會對超聲波液位計測量造成影響。電磁干擾會超過探頭接收到的回波信號。
解決方法:超聲波液位計必須可靠接地,接地後,電路板上的一些干擾,會通過地線跑
掉。而且這個接地是要單獨接地,不能跟其他設備共用一個地。電源不能跟變頻器、電動機
同一個電源,也不能從動力系統電源上直接引電。安裝地點要遠離變頻器、變頻電動機、大
功率 電動設備。如果不能遠離,就要在液位計外面裝金屬的儀表箱來隔絕屏蔽,這個儀表
箱也要接地。 第五種:現場水池或者罐子內溫度高,影響超聲波液位計測量。 故障現象:水面離探頭近的時候可以測量到,水面離探頭遠就測量不到。水溫低的時候超聲波液位計測量都正常,水溫高了超聲波液位計就測量不到。 原因:液體介質在
30-40℃以下一般不會產生蒸汽和霧氣,超過這個溫度容易產生蒸汽或霧氣,超聲波液位計發射的超聲波在發射過程中穿過蒸汽會衰減一次,從液面反射回來的時候又要衰減一次,
造成最後回到探頭的超聲波信號很弱,所以測量不到。而且在這種環境下,超聲波液位計探頭容易結水珠,水珠會阻礙超聲波的發射和接收。
解決方法:要把量程加大,實際罐子高度是3米,要選擇6米-9米的超聲波液位計。可以減少或削弱蒸汽或者霧氣對測量的影響。探頭要用聚四氟乙烯或者PVDF做,做成物理密封型的,
這樣的探頭發射面上不容易凝結水珠。其他材質的發射面,水珠都比較容易凝結。