Ⅰ 超声波液位计和雷达液位计有什么区别
超声波液位计是由传感器发出超声波,声波经液体表面反射后被同一传感器接受,通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号,并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。
雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。
雷达液位计比超声波液位更准确,而且超声波液位计在测量产生泡沫的液体液位时是不准确的,因为超声波碰到泡沫就反射回去,测得液位比实际液位高,所以雷达液位计补习用于易产生泡沫的液体液位。而雷达液位计所用微波可穿过泡沫,所以也可以用于易产生泡沫液体的液位测量。
希望能够帮到您。
Ⅱ 超声波液位计和超声波液位差计有什么不同
超声波液位计通过超声波反射可测出某处液位的高低,超声波液位差计实际上是两台超声波液位计分别测量两个液位点的值分别输入同一显示表进行减法计算,取得差值
Ⅲ 超声波液位传感器可以测量哪些物理量
可以测量距离,物体有无,物体计数,单双张,液位,定位,等等
Ⅳ 超声波液位计可以检测固体吗
可以的,不过一般量程要减小。颗粒均匀,并且粗细适中的,比如,玉米,沙子,检测还是很好的。不过量程差不多要减半。如果颗粒太细的,比如面粉,水泥粉就不好用了。
Ⅳ 解释超声波液位计测量原理
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。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。
测距的公式表示为:L=C×T
式中L为测量的距离长度;C为超声波在空气中的传播速度;T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量,虽然目前的测距量程上能达到百米,但测量的精度往往只能达到厘米数量级。
由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度,但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因,提高测量时间差到微秒级,以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后,我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。
超声波测距误差分析
根据超声波测距公式L=C×T,可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。
时间误差
当要求测距误差小于1mm时,假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温),忽略声速的传播误差。测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。
在超声波的传播速度是准确的前提下,测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级,就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度,因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。
超声波传播速度误差
超声波的传播速度受空气的密度所影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系,如表1所示。
已知超声波速度与温度的关系如下:
式中: r —气体定压热容与定容热容的比值,对空气为1.40,
R —气体普适常量,8.314kg·mol-1·K-1,
M—气体分子量,空气为28.8×10-3kg·mol-1,
T —绝对温度,273K+T℃。
近似公式为:C=C0+0.607×T℃
式中:C0为零度时的声波速度332m/s;
T为实际温度(℃)。
对于超声波测距精度要求达到1mm时,就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s,温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m,测量1m误差将达到5mm。
Ⅵ 超声波是如何测量液位
当超声波在低密度介质传播时遇到高密度的介质时,不能穿透高密度介质,在两种介质的界面上会产生反射,超声波液位计就是利用这个特点制成。超声波液位计的探头是一个既可发射超声波,又可接收超声波。当超声波液位计的探头向液面发射超声波后,经液面反射被接收,其中有个时间差,即超声波向液面发射及从液面反射所需要的时间,超声波液位计就记录这个时间差,并将这个时间差除于2就是从超声波液位计探头到液面的超声波单程时间,将超声波的传播速度乘以其单程时间就是超声波探头到被测液面的距离。再根据超声波液位计设定的测量量程,即可计算出液位的高度。
一个水池的深度为6m,设计满池的水位是5m,超声波液位计安装在水池的顶部,液位计与满池水位有1m的空间距离。超声波在空气传播深度以340m/s计。超声波探头从发射超声波到接收超声波的时间为8ms,那么超声波的单程时间4ms。超声波液位计探头到水面的距离l是:l=t×v=0.004×340=1.36m,超声波液位计计算,减去1m的空间距离,再由设定的量程5m减去余下的距离,即5-0.36=4.64m,这就是实际测得的液位高度。
Ⅶ 什么样的超声波液位计可做混合酸液位检测
中国衡器协会会员
外 贴 式
超声波液位计测量方案
技
术
说
明
乳山市鑫泰衡器有限公司
一、前言
乳山市鑫泰衡器有限公司成立于2005年3月,是中国衡器协会会员单位。座落于风景秀美的山东半岛最东端的国家环境保护模范城市-乳山市。
公司占地面积20000余平方米,公司自成立以来,一直致力于称重计量领域里的计算机控制技术、自动化过程控制设备和高精度称重控制系统的研发、制造与销售,根据用户和市场需要设计制造多种专用系统和产品。
公司从事SCS系列数字式电子汽车衡、电子地上衡、液体智能灌装系统、称重法液位计、外贴式超声波液位计、定量包装系统等产品称重计量的设计、开发、生产、销售及为各类大中型工矿企业提供计量管理方案、开发计量管理系统的高新技术企业。
公司开发的液氯钢瓶智能灌装系统、在离子膜(隔膜)烧碱行业得到广泛应用。成为安全性能最高(所有设备防护等级达到IP65)、技术最先进、性能最优越、配套最齐全的液氯充装和管理设备的专业制造企业。
公司开发二种液位计:称重法液位计;(显示仪表既显示储罐重量又显示液位模拟百分比)外贴式超声波液位计。
由于不在罐体上开孔,计量精度高,既安全又维修方便,成为有毒、强酸、强碱等化工企业首选液位计。
公司本着“以人为本、科技领先、信誉至上”的经营理念,依托ISO9001:2008质量管理体系,对生产流程和产品质量进行严格控制,获得中华人民共和国制造计量器具许可证(鲁制00000374号)、修理计量器具许可证(鲁修10000002号)和计量合格确认证书。
公司拥有先进的衡器生产工艺、工装设备和精密检测仪器,产品严格执行GB/T 7723-2008、GB/T 335-2002国家标准,并经山东省质量技术监督局、山东省计量科学研究院、山东省威海市质量技术监督局严格测试,各项指标均为合格。
我们将不懈努力,开拓创新,以优质的产品、优惠的价格、完善的服务将更多更好的产品推向国内外市场。我们愿为每一位客户提供优质服务,为您的事业发展竭尽我们的努力。愿我们携手并肩、心手相连,共同走向美好的明天!
二、系统说明
1、概述
外贴式超声波液位计,是我公司研发的一项新技术、新产品,液位测量采用了传感器外贴、与被测液体非接触的测量方式,是液位测量史的一个重大革新。
外贴式超声波液位计,可在罐外连续测量液位,对罐体不开孔、安装可不停产,特别适合有毒物质﹑强酸﹑强碱及纯净液体的储罐液位进行精确测量,仪表采用隔爆设计,还可在需要防爆的场合应用。
2、工作原理
外贴式超声波液位计采用了雷达的回波测距原理,结合公司的数字信号处理技术,克服了储罐壁的影响,高精度的非接触测量罐内的液位。仪表以我公司独立开发的专用超声波处理技术为系统内核,实现了超高速的数字信号处理功能。处理后的液位高度数值准确,无需CPU再作分析、比较、判断。CPU获取液位数值后,可送NVRAM存储、送数码显示器显示。此外仪表可输出4~20mA标准信号或通过RS-485接口将测量结果输出至上位计算机(或二次表)。
3、产品特点
● 非接触式测量:工业仪表中最理想的测量方式
● 精度高、反应灵敏
● 适用面很广:可用于有剧毒的、强腐蚀性的、高压力的、各种复杂工况、以及爆炸性气体环境下的各种液体介质测量
● 安装方便、操作简单
● 安装可不停产、不清罐、不动火
● 仪表不需要定期标定
● 仪表工作可靠、性能稳定
● 仪表不需要使用方维修、免维护
● 使用寿命长
● 智能型、电子仪表
● 抗干扰能力强
4、技术参数
4.1 性能
● 量程规格:3m、5m、10m、20m、30m
● 显示分辨率:1mm
● 短时间重复性:1mm
● 测量误差:1‰(罐壁过厚、压力温度不稳可能影响精度)
● 迁移量:±10 m
● 液晶屏显示:6位LCD
4.2 供电
● 24V DC, ±15%,10W
4.3接线形式
● 四线制(两根电源线、两根信号线)
4.4接口
● 模拟输出:4~20mA,最大负载750Ω
● 通讯接口:RS-485 4.5 外壳
● 结 构:铸铝
● 防护等级:IP65
● 防爆标志:ExdIICT6
4.5 环境条件
● 主机使用环境温度:-20℃~+70℃
● 超声波探头使用环境温度:-50℃~+100℃
● 湿度:15%~100% RH 注:若温度低于-20℃时,建议给主机增加保温措施(加保温层或伴热装置):
5、应用条件
5.1 介质纯净度
● 液体中不能充满密集气泡。
● 液体中不能悬浮大量固体,如结晶物。
● 液体中不能沉积大量沉淀物。
5.2 介质粘度
● 动力粘度<10mPaoS。10mpaS<动力粘度<30mPaS时可能会使仪表量程减小。动力粘度>30mPaS时不能测量。 注:随温度升高粘度降低,大部分高粘度的液体受温度影响更为明显,所以在测量有粘度液体时就应注意液体温度影响。
5.3 被测容器
● 材质:安装测量探头处的容器壁要求用能够良好传递信号的硬质材料制成。举例:碳钢、不锈钢、各种硬金属、玻璃钢、环氧树脂、硬质塑料、陶瓷、玻璃、硬橡胶等材料或其复合材料。安装测量探头处的容器壁若为多层材料,则层间应紧密接触,无气泡或气体夹层,该容器壁的内外表面应平整。举例:硫化硬橡胶衬层,环氧树脂衬层,不锈钢衬层,钛衬层。
● 壁厚:2~70mm
● 罐型:球罐、卧罐、槽罐、立式罐等。
5.4 探头安装要求
● 对于铁质容器,可以给探头工作端面涂上硅脂并用磁性吸盘将其直接贴在容器底部即可;若容器外壳是玻璃等其它材料,可以用胶将探头粘贴固定或用支架固定于容器底部。探头指向须与所测距离在同一直线上。
● 探头正上方无盘管等遮挡物;
● 远离罐底进液口,以避免进液剧烈流动对测量的影响;
● 远离罐顶进液口下方位置,以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量;
● 高于出液口或排污口,以避免罐底长期沉积污物对测量产生不利影响。如不满足条件,则应有措施保证定期清除罐底污物;
● 液位测量头用磁性或焊/粘接固定方式安装时,容器壁上的安装表面尺寸应不小于Ф100mm的圆面,表面粗糙度应达到1.6,倾斜度应小于3°(旁通管除外)。
6、订货选型
A 非防爆
B 防爆
量程:
3 米量程
5 米量程
10 米量程
20 米量程
30 米量程
探头选择
普通型(单探头:超声波传感器)
自校准型(双探头:超声波传感器)
7、现场安装及实物图例
8、安装方式
● 普通型(单探头)安装示意图
● 自校准型(双探头)安装示意图 校正探头为测量探头提供温度,压力补偿,使得主探头在测量时能及时、准确的对因温度、压力带来的测量误差进行修正,确保仪表在复杂环境下的高精度液位测量。 校正探头可安装的几种方式:
● ① 球罐、卧罐,立罐的直径方向位置;
● ② 已加工好的校正板底部;
● ③ 直径较大且与罐体连接充满液体的管道或盲管。例如:充满液体的出料管,进料管等。但壁厚8mm的管,直径距离需在0.15m以上;壁厚10mm的管,直径需0.2m以上;壁厚15mm的管,直径为0.25m以上;依次类推。
注:选型或具体的安装方案请与厂家商定。
9安装指南
9.1 仪表箱的安装
9.1.1 仪表箱的安装示意图
9.1 .2仪表箱的安装要求
0 仪表箱应装在阴凉处,背向阳光的地方,因为液位计主机的显示屏不能受到阳光长时间的照射;
1 使用于气温比较低的地区(温度低于-20℃),建议增加保温措施(给仪表箱增加保温层或伴热装置),防止温度过低影响液位计的使用;
2 仪表探头线的标配长度为8米,因此注意保证仪表箱与探头位置之间的适当距离;
3 仪表箱基座上有4个孔,可通过膨胀螺栓将其固定在地面上(冲击钻选用M12的钻头);用户可根据工作现场情况而定。
9.2 超声波探头的安装
9.2.1 一般安装要求
* 对于铁磁性材质的容器,可以磁性吸盘将其直接吸附在容器底部即可,如图2-A,若容器外壳是玻璃、不锈钢等其它材料,可以采用胶粘或支架固定等方式将探头安装于容器底部,如图2-B;
* 将容器底部选好的安装位置处理平整、光洁;打磨处理过的容器壁应喷上防锈漆,避免探头与容器壁接触处生锈影响测量;
* 安装时给探头感应面及安装面涂上耦合剂(真空硅脂),以保证超声波信号传播良好;
* 探头指向须与所测距离在同一直线上;
* 探头正前方应无搅拌装置或盘管等遮挡物;
* 避开下部进液口,以避免进液剧烈流动对测量产生影响;
* 避开上部进液口位置,以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量;
* 避开出液口或排污口;如不满足条件,则应有措施保证定期清除罐底沉积物;
* 容器壁上的安装面尺寸应不小于Ф100mm的圆面,表面粗糙度应达到1.6,倾斜度应小于3°(旁通管除外);
图2-A 图2-B
9.2.2 具体要求及示意图
A 卧罐的安装要求及示意图
液位计探头安装位置选择的原则为:探头尽量远离进、出液口(特别是要远离进液口、越远越好);
* 普通型为单探头测量(测量探头安装于罐体底部);自校准型为双探头测量(测量探头安装于罐体底部、校准探头安装于罐直径方向处);
* 液位计的测量探头应尽量安装于罐体的最低点处;液位计的校准探头,应安装于罐直径方向的中心处(两者应不在一直线上);
* 罐体外表面有保温层的,应该留出探头的安装空间;去掉保温层的尺寸不应小于200x200mm;
* 液位计的探头线长度为8米;因此应保证探头与仪表箱之间的距离合适;
B 球罐的安装要求及示意图
* 液位计探头安装位置选择的原则为:探头尽量远离进、出液口(特别是要远离进液口、越远越好);
* 普通型为单探头测量(测量探头安装于罐体底部);自校准型为双探头测量(测量探头安装于罐体底部、校准探头安装于罐赤道方向处);
* 液位计的测量探头,应安装于罐底部靠近人孔处;液位计的校准探头,应安装于球罐赤道方向处(应靠近旋梯);
* 罐体外表面有保温层的,应该留出探头的安装空间;去掉保温层的尺寸不应小于200×200mm;
C 立式罐安装要求及示意图
* 在立式罐安装液位计,底座一般为水泥底座;请在底座预留探头安装空间(推荐尺寸为200x200mm);
* 液位计探头安装位置选择的原则为:探头尽量远离进、出液口(特别是要远离进液口、越远越好);
* 普通型为单探头测量(测量探头安装于罐体底部);自校准型为双探头测量(测量探头安装于罐体底部、校准探头安装于罐体侧壁);校准探头离地面的高度应在0.5~1米;
10 外型尺寸
10.1 液位计主机
10.2 液位计探头及吸盘
11、外贴式液位计特点
11.1与其他类型液位计的性能比较
序号 仪表类型 主要特点 缺 点 安装方式 价位
1 超声波液位计 不与介质直接接触,只接触气相部分 精度比较低,不可以测量压力容器,不能测量挥发性介质 顶部安装,设备需开孔 中等
2 射频导纳液位计 可以测量界面 不易校准,测量介质不能粘稠,否则探头挂料影响测量精度 设备顶部开孔 中等
3 磁翻板液位计 直观,安装方便 磁球容易卡死,造成无法远传指示 与设备相连,需要开孔 低等
4 差压式液位计 普及范围广,容易校准 与介质密度变化联系密切,测量腐蚀性介质时,对仪表膜盒材质要求很高 设备需要开孔 中下等
5 γ射线液位计 与介质非接触式测量,精度高 核辐射对人体伤害,不适用于大直径容器 设备不用开孔 高等
6 浮球液位计 与介质直接接触,浮球密封要求要严格 不能测量粘性介质 设备顶部开孔 低等
7 外贴式液位计 完全非接触式测量,可用于苛刻环境,安装方便,便于维护 介质粘度<30mpa.s,介质不能含大量气泡 设备不用开孔 中等
11.2外贴式液位计的使用范围
适用因素 具体要求
液体粘度 动力粘度<30mpa.s
液体纯净度 不能悬浮大量的固体和沉积大量泥沙,不能有大量气泡
液体温度 零下50℃至250℃
容器材质 可以能够良好的传递振动的硬制材质,如碳钢、不锈钢、玻璃钢、环氧树脂、铝等
容器壁夹层或衬层 无软衬层或气体夹层,如为多层材料,则层间应紧密接触,无气泡,且该处容器壁的内、外表面应平整
容器形状 球罐、立式容器、卧式
容器结构 容器内如有搅拌器,需要加防波管、转向管
容器压力 对测量没有影响
探头安装位置 罐底部要有300mm*300mm*200mm的空间
最低液位 200mm
最高测量液位 30m
环境温度 0至95℃
防爆要求 ExdⅡBT6隔爆
11.3外贴式液位计可测量的介质
丙烯 液化石油气 液氯 乙烯
液氨 液态氯化氢 正丁烷 丙烷
丁二烯 丁烷 丁烯 硫化氢
戊烷 异丁烯 氟化氢 甲醇
汽油 甲氨 丙酮 柴油
乙醛 乙醇 液碱 三氯乙烯
煤油 邻二甲苯 乙醚 酸性水
11.4外贴式液位计与其它类型液位计相比优越性
最大优越性体现在环保、安全,外置式液位计操作简单,维护方便,智能环保。
抗电器干扰能力极强,对于罐上的电机振动、进液冲击等各种干扰均不影响仪表测量。
外贴式液位计带通讯功能,易于与Internet连接,与打印机连接,实现管理现代化。
11.5外测式液位计好处
从仪表维护量上大大减轻了负担,不用担心仪表的精度;不用担心由于仪表的原因造成介质的泄漏,引发安全事故,甚至会造成系统停车;安装方便、维护简单、操作容易,只需定时检查探头的密封油即可。
11.6智能外测式液位计的发展趋势
对液氯、氯乙烯、丙烯、液化石油气等不同介质和行业,各类液位计的应用 比例和市场份额各不相同,但随着人们对环保意识的加强,经济突飞猛进的发展,这种智能外置型液位计会越来越受人们的青睐,尤其在易挥发性、有毒有害介质储罐更显示它的优越性,不久的将来外置型液位计将会成为环保仪表行列的佼佼者,同时因实现网络控制,更会成为工业控制网络中新型仪表发展的领头羊。
Ⅷ 超声波液位计对被测介质有什么要求嘛
超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号换算液/物面位置的。
优点:与介质无直接接触;耐腐蚀性强;精度较高;安装简便。缺点:价格比较昂贵;超声波受传输媒介的气体成分影响较大;受容器几何结构特性影响较大;不适用于有气泡或悬浮物的介质;容易受电磁波干扰。
所以虹天自动化的 超声波液位计因为与被测介质无直接接触,但不适用于有气泡或悬浮物的介质!!!
Ⅸ 超声波液位计在测量有水蒸气的工况可以吗
通用的非接触超声波液位计测量腐蚀的泥浆或者污水、盐酸、硫酸、氢氧化物等各种腐蚀性介质,可以应用到过程罐,日用罐,水池等场合,主要应用在油田、化工、电力、冶金等行业。
Ⅹ 超声波液位计适用于哪些场所呢
超声波液位计应用领域:1、水及污水处理 :泵房、集水井、生化反应池、沉淀池等、2、电力、矿山:灰浆池、煤浆池、水处理等。
杰普仪器(上海)有限公司innoLev 10超声波液位计(一体式)系列采用了的、非接触式超声波测量技术,可以进行各种液体和固体的物位测量。探头外丝可以直接安装于法兰或固定支架上。