❶ 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。
❷ 超聲波液位計原理
1. 超聲波液位計的原理
超聲波液位計是基於回波測距的原理工作的。應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射超聲脈沖,經過時間t後,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於壓電效應的原理工作的。由於壓電效應具有可逆性,實際應用的探頭往往既作為超聲波發射器又可作為超聲波接收器。超聲波探頭可以在發射兩個相鄰超聲脈沖的時間間隔內,接收從液面反射回來的回波脈沖。採用回波測距原理測量物位的關鍵在於聲速的准確性。超聲波在介質中的傳播速度與介質的密度有關,而密度又是溫度和壓力的函數,因此,當溫度發生變化時,聲速也要發生變化,而且影響較大。因此為了保證超聲波液位計的測量精度,應進行溫度補償。超聲波液位計測量時與介質不接觸,無可動部件,傳播速度比較穩定,對光線、介質黏度、濕度、介電常數、電導率、熱導率不敏感,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測量和定點測量液位,也可以方便地提供遙測或遙控信號,還能夠測量高速運動或有傾斜晃動的液體液位,但結構復雜,價格昂貴。
超聲波液位計安裝於容器上部,在電子單元的控制下,探頭向被測物體發射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收並轉換為電信號。從超聲波發射到被重新被接收,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,並根據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, 通信傳輸到控制中心。由於溫度對聲速具有較大的影響,所以儀表應測量環境溫度,以修正聲速。
超聲波液位計在系統運用中,由超聲液位計測量液位的高度並轉換成標准信號送到控制中心,控制中心檢測到儀表送來的液位信息,並根據液位的高度和實際需要來對加料或者減料進行控制。
❸ 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。
❹ 常用的料位計有哪些種類,測量原理是什麼
料位計的常見類型有:機械式、電容式、永磁式、射頻導納式、音叉式、振動棒式、重錘式。
料位計廣泛應用於石化、塑料、水泥、醫葯、飼料、食品、冶金、輕工、建材、環保等行業,實現對料位的上下限報警和控制。
以雷達料位計為例來說明料位計的原理:
1、雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似,傳播速度相當於光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源,遇到障礙物易於被反射,被測介質導電性越好或介電常數越大,回波信號的反射效果越好。
2、雷達波的頻率越高,發射角越小,單位面積上能量(磁通量或場強)越大,波的衰減越小,雷達料位計的測量效果越好。
❺ 超聲波測物位有哪幾種測量方式各有什麼特點
超聲波測物位,一般就兩種方式,一種是接觸式的,叫音叉開關。一種是非接觸式的,叫超聲物位計。音叉開關只能測一個點,超聲物位計可以連續測量。
與其他物位測量產品相比,超聲波物位計主要有以下四個方面的特點:
1、針對性強。超聲波物位計具有很強的針對性,主要表現在以下兩點:首先,不同的測量量程,需要相應量程的超聲波液位計相匹配。
在實際測量中,測量量程差別較大,為滿足各種工況測量的需要,有5米、10米、15米、30米等量程可選其次,不同的介質,也需要相應的產品相適應。有針對大塊固體料位、粉末顆粒堆積的料位測量產品,也有針對液位精確測量的產品。
2、准確高效。超聲波物位計屬於精密儀表,其利用測量時間差的原理完成測量步驟,再經由微處理器進行對所收集的數據進行智能計算,測量精度高,安全又便捷。
3、非接觸測量。超聲波物位計無需與被測介質直接接觸,所以所測量的介質種類幾乎不受限制,可廣泛用於各種液體和固體物位的測量。
4、適用性明確。雖然超聲波物位測量產品應用廣泛,但因為其測量原理是基於聲波在大氣中傳播速度和時間,因此,超聲波物位計不能用於密閉容器、高溫、高壓等工況的物位測量。
(5)超聲波物位計怎麼做擴展閱讀
計為超聲波液位其具有以下優勢:
1、適應性強。具有RS-485通訊介面,並帶有高精度數字溫度補償電路,適應性強。
2、測量准確。採用特殊回波處理方式,有效避免虛假回波,杜絕「失波」現象。
3、適應性強。採用一體式全密封防水設計,整機防護等級高達IP66/67,尤其適合在野外惡劣環境下使用。
4、防爆功能。產品通過國家防爆認證(ExdIICT6),可以在具有爆炸危險的場合使用。
5、防腐功效。換能器採用PVDF材質,可保證儀表在腐蝕性液體或者腐蝕性環境中仍可靠測量。