㈠ 超声波液位计的工作原理与特点是什么
超声波液位计工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示:S=C×T/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。探头部分发射出超声波,超声波遇到与空气密度相差较大的介质会行成反射,反射波被探头部分再接收,探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例:距离 [m] = 时间×声速/2 [m];声速的温度补偿公式:环境声速= 331.5 + 0.6×温度。
特点:1、自动功率调整、增益控制、温度补偿。2、物理密封型探头,IP68防护等级,不会进水,提升使用寿命。3、特殊回波处理技术,现场出现故障可供排查故障原因,维护方便。4、具有干扰回波的抑止功能保证测量数据的真实,抗干扰能力强。5、多种输出形式:可编程继电器输出、高精度4-20mA电流输出、Rs-485、RS-232数字通信输出、无线GPRS输出等。6、价格低,体积小,重量轻,可用于食品,化工,半导体等行业对液体和散装固体非接解式物位测量,可用于远程物位监控和泵的控制。
江苏三丰仪表科技有限公司是一家专业仪器仪表销售企业。公司产品高精度超声波液位计内置温度补偿,功率自适应,采用多项自研的技术,拥有全新的信号处理技术,极大的提高了仪表的测量精度,对干扰回波有明显得抑制功能。高频超声波液位计采用金属铝合金压铸外壳,外观漂亮,并有很好的防护能力。仪表采用工业隔离电源,所有的输入、输出线上都有防雷、过压、过流保护电路。安装、维护、标定简单,可根据现场安装条件选择支架安装或法兰安装。
㈡ 请问佑富外贴式超声波液位计盲区是多少啊
盲区: 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm
㈢ 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。
㈣ 超声波液位计原理
超声波液位计/物位计 的测量原理、特点
1 测量原理
原理
超声波物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。
特点
由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术,超声波物位计可以应用于各种复杂工况。换能器内置温度传感器,可实现测量值的温度补偿。
超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术,使其发射功率能更有效地辐射出去,提高信号强度,从而实现准确测量。
超声波液位计/物位计 安装要求。
安装要求:
换能器发射超声波脉冲时,都有一定的发射开角。从换能器下缘到被测介质表面之间,由发射的超声波波束所辐射的区域内,不得有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。 另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意:最高料位不得进入测量盲区;仪表距罐壁必须保持一定的距离;仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。
㈤ 超声波液位计的盲区增大会有什么效果,门限是用来干嘛用的,增大门限有什么效果
当出现这种现象是,应当在PLC中如何编写程序避免进入盲区时控制紊乱(比如通过液位调节补加水阀门,进入盲区时实际液位很高,但可能显示液位很低而开阀门,导致事故出现)
㈥ 超声波液位计盲区,物位,空灌之间有什么关系
盲区是
液位计
的特性,在盲区范围内不能正常策略。物位一般等于空罐-探头到液面的距离。
㈦ 在超声波液位计上,如果盲区是0.25m-5m。请问它输出的4-20mA信号 4mA对应的是0m还是0.25m。
前提条件:你打算让仪表显示液位高度,而不是空仓高度。假使你希望测量并显示的范围是 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区后空间5米高)
首先:不管你盲区是多少,量程还是表述为:0-5m;
对于你的问题的回答:
你的4mA对应的是0米。最大量程5米是如何来的呢?应该是:传感器根部到容器底部的距离减去盲区的出来的5米
另外,你的4mA 可以是对应0米 也可以对应是 5米;
在多数的超声波液位计里面,你可以设定 4mA对应0米,20mA对应5米,
也可以设定 20mA对应0米,4mA对应5米;
只要在远端的DCS或者数显仪表里面也是和液位计对应一致即可。
㈧ 想知道佑富国产 超声波液位计盲区是多少
标准盲区: 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm,具体以实际为准。
㈨ 如何解决超声波液位计的部分故障
如何解决超声波液位计的部分故障?
任何的仪器都不可避免的会产生一些障碍。超声波液位计也不例外。超声波液位计是一款应用很广泛的液位计,关于其应用中可能存在的一些问题。我们知道一款仪器不能正常使
用,不仅有自身存在的问题的因素,同时也可能是外部的因素影响,本篇就主要跟大家介绍
一下超声波液位计出现故障的以下几种情况。
第一种:进入盲区
故障现象:出现满量程或者任意数据。
原因:超声波液位计都有盲区,一般5米以内量程,盲区是0.3-0.4米。10米以内量程是0.4-0.5
米。进入盲区后,超声波会出现任意的数值,不能正常工作。
解决方法:安装的时候就要考虑盲区的高度,安装好之后探头离最高水位之间的距离必
须大于盲区。
以上原因可能导致超声波液位计的不正常工作,
所以在购买超声波液位计的时候,一定要把现场的工况和有经验的客服说,好帮你选型,建议您怎么安装。保证超声波液位计正常工作。
第二种:现场容器里面有搅拌,液体波动比较大,影响超声波液位计的测量。
故障现象:无信号或者数据波动厉害。
原因:超声波液位计说的测量几米距离,都是指平静的水面。比如5米量程的超声波液
位计,一般是指测量平静的水面最大距离是5米,实际出厂会做到6米。遇到容器里面有搅
拌的情况下,水面不是平静的,反射信号会减弱到正常信号的一半以下。
解决方法:选用更大量程的超声波液位计,如果实际量程是5米,那就要用10米或者15
米的超声波液位计来测量。如果不换超声波液位计,而且罐子内液体无粘性,还可以安装导波管,把超声波液位计探头放在导波管内测量液位计高度,因为导波管内的液面基本是
平稳的。建议把二线制超声波液位计改为四线制的。 第三种:液体表面有泡沫。
故障现象:超声波液位计一直在搜索,或者显示“丢波”状态。原因:泡沫会明显吸收超声波,导致回波信号非常弱。因此当液体表面40-50%以上面积覆盖了泡沫,超声波液位计发射的信号就被会吸收绝大部分,造成液位计接收不到反射的信号。这个跟泡沫的厚度没有太大关系,主要跟泡沫的覆盖面积有关。
解决方法:
安装导波管,把超声波液位计探头放在导波管内测量液位计高度,
因为导波管内的泡沫会减少很多。更换为雷达液位计来测量,雷达液位计对5
厘米以内的泡沫都可以穿透。第四种:现场有电磁干扰。 故障现象:超声波液位计数据无规律跳动,或者干脆显示无信号。 原因:工业现场会有很多电动机、变频器还有电焊都会对超声波液位计测量造成影响。电磁干扰会超过探头接收到的回波信号。
解决方法:超声波液位计必须可靠接地,接地后,电路板上的一些干扰,会通过地线跑
掉。而且这个接地是要单独接地,不能跟其他设备共用一个地。电源不能跟变频器、电动机
同一个电源,也不能从动力系统电源上直接引电。安装地点要远离变频器、变频电动机、大
功率 电动设备。如果不能远离,就要在液位计外面装金属的仪表箱来隔绝屏蔽,这个仪表
箱也要接地。 第五种:现场水池或者罐子内温度高,影响超声波液位计测量。 故障现象:水面离探头近的时候可以测量到,水面离探头远就测量不到。水温低的时候超声波液位计测量都正常,水温高了超声波液位计就测量不到。 原因:液体介质在
30-40℃以下一般不会产生蒸汽和雾气,超过这个温度容易产生蒸汽或雾气,超声波液位计发射的超声波在发射过程中穿过蒸汽会衰减一次,从液面反射回来的时候又要衰减一次,
造成最后回到探头的超声波信号很弱,所以测量不到。而且在这种环境下,超声波液位计探头容易结水珠,水珠会阻碍超声波的发射和接收。
解决方法:要把量程加大,实际罐子高度是3米,要选择6米-9米的超声波液位计。可以减少或削弱蒸汽或者雾气对测量的影响。探头要用聚四氟乙烯或者PVDF做,做成物理密封型的,
这样的探头发射面上不容易凝结水珠。其他材质的发射面,水珠都比较容易凝结。