❶ 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。
❷ 超声波液位计原理
1. 超声波液位计的原理
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。因此为了保证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定点测量液位,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。
❸ 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。
❹ 常用的料位计有哪些种类,测量原理是什么
料位计的常见类型有:机械式、电容式、永磁式、射频导纳式、音叉式、振动棒式、重锤式。
料位计广泛应用于石化、塑料、水泥、医药、饲料、食品、冶金、轻工、建材、环保等行业,实现对料位的上下限报警和控制。
以雷达料位计为例来说明料位计的原理:
1、雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
2、雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,雷达料位计的测量效果越好。
❺ 超声波测物位有哪几种测量方式各有什么特点
超声波测物位,一般就两种方式,一种是接触式的,叫音叉开关。一种是非接触式的,叫超声物位计。音叉开关只能测一个点,超声物位计可以连续测量。
与其他物位测量产品相比,超声波物位计主要有以下四个方面的特点:
1、针对性强。超声波物位计具有很强的针对性,主要表现在以下两点:首先,不同的测量量程,需要相应量程的超声波液位计相匹配。
在实际测量中,测量量程差别较大,为满足各种工况测量的需要,有5米、10米、15米、30米等量程可选其次,不同的介质,也需要相应的产品相适应。有针对大块固体料位、粉末颗粒堆积的料位测量产品,也有针对液位精确测量的产品。
2、准确高效。超声波物位计属于精密仪表,其利用测量时间差的原理完成测量步骤,再经由微处理器进行对所收集的数据进行智能计算,测量精度高,安全又便捷。
3、非接触测量。超声波物位计无需与被测介质直接接触,所以所测量的介质种类几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物位的测量。
4、适用性明确。虽然超声波物位测量产品应用广泛,但因为其测量原理是基于声波在大气中传播速度和时间,因此,超声波物位计不能用于密闭容器、高温、高压等工况的物位测量。
(5)超声波物位计怎么做扩展阅读
计为超声波液位其具有以下优势:
1、适应性强。具有RS-485通讯接口,并带有高精度数字温度补偿电路,适应性强。
2、测量准确。采用特殊回波处理方式,有效避免虚假回波,杜绝“失波”现象。
3、适应性强。采用一体式全密封防水设计,整机防护等级高达IP66/67,尤其适合在野外恶劣环境下使用。
4、防爆功能。产品通过国家防爆认证(ExdIICT6),可以在具有爆炸危险的场合使用。
5、防腐功效。换能器采用PVDF材质,可保证仪表在腐蚀性液体或者腐蚀性环境中仍可靠测量。