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四.超声波液位计适用范围与注意事项
适用于液体、颗粒状、粉状物料以及粘稠、有毒介质的物位测量 对有腐蚀介质要考虑选用防腐材质探头。 1、可用于有压及常压容器。 2、可选防爆结构。 3、不宜用于温度变化较大的工艺过程。 4、液面要求稳定。 5、液体表面的悬浮物、泡沫等会影响声波的反射强度,的泡沫会导致 无有效回波。 6、超声波液位计不能用于真空系统。
体、污泥界面时,一部分声波 被反射,另一部分声波透过界 面继续向下,直到污泥与池底 的界面,发生第二次反射。根 据发射和两次反射的时间差, 可以计算出液体的界面高L1 和总液位高度L。必须注意 的是,超声波在不同介质中传 播速度不同,因此要根据介质 修正。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
3、液位计组成结构 液位探头由超声波发生器和接收
五、超声波液位计常见故障处理
二种：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： 1.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。 2.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。 3.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。
一.超声波液位计简介
声波在介质中传播时会受到阻力,称为声阻抗,此外,声波 在两种介质的分界面上,会发生反射和透射现象。当两种介质 的声阻抗相差较大时,大部分声波会从分界面反射回来,只有一 小部分能透过分界面继续传播。超声波液位计利用声波的传 播特性来测量液位。利用超声波碰到液面(或料面)产生反射波 的原理,测量发射波和反射波的时间差,计算出液面高度的,称 为反射式超声波液位计。超声波液位计可进行液位连续测量, 还可以用做两种液体的界面测量。
超声波液位计为非接触检测,具有精度高(校准后可达0.1%)、换能 器寿命长等优点;但当被测液体波动大时误差大。单探头式不能检测小 于盲区的距离,双探头式理论上无盲区,但由于侧向超声辐射对接收器的 作用,使接收电路有微弱输出,易产生千扰
三、超声波液位计安装方式
法兰连接安装方式如图所示,要求 法兰接管的高度证接管与设备交界处 不妨碍声波发射与接收。超声波探头 上有安装法兰的外螺纹。根据探头的 直径,选用相应尺寸的法兰 探头与法兰盖连接妥当,然后再将法 兰盖与法兰根据设备求连接安装。 装注意事项如下 1、保最高液面不进入探头的盲区内 。 2、在探头规定的波束发射角下,锥形 波東在最低测量液面上,不与容器壁 及其它能反射声波的构件接触。 3、尽量避开物料入口,避免加物料时 的干扰。
器组成,通常采用压电陶瓷,工作于谐 振状态。它既能将电能转换成声能, 也能将声能转换成电能。二次仪表由 超声振荡器、功率输出电路、时钟时 标振荡器、整形放大电路、计时运算 电路、指示仪表和电源等组成。时钟 电路定时触发输出电路,产生电脉冲 信号,驱动超声发生器,产生脉冲式超 声波。时钟电路同时触发计时电路, 开始计时。当超声波经液面反射回来 ,由接收器转换成电信号,经整形放大 后,作为计时电路的停止信号。计时 电路测得的为从超声脉冲发出到接收 到反射信号的时差,经运算后得出液 位信号,通过指示表显示。7Leabharlann 五、超声波液位计常见故障处理
第一种：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： 1.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。 2.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 。 3.建议把二线制超声波液位计改为四线制的。
六、雷达与超声波液位计区别
雷达发射的是电磁波，不需要传播媒介，而超声波是声波，是一种机 械波，是通过压电物质的振动来发射的，所以它不可能用在压力较高 或负压的场合，一般只用在常压容器，雷达可以用在高压的过程罐。 而且雷达的精度肯定是比超声波高，在液氯贮罐液位的测量上肯定是 用雷达好，就是价格高点。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
声波在介质中的传播速度不仅与介质有关,还与温度有关,必须根据温 度进行修正。（对空气介质的修正系数为0.17%/℃）
压电陶瓷的谐振频率随温度变化,为提高发射声能效率,要求探头工作 在谐振状态,因此振荡器的频率也必须根据温度修正,满足谐振要求。
超声波以脉冲形式发射,脉冲的持续时间约为2~3ms(按20℃空气声速 为343m/s计算),3ms的行程将近1m,即探头与液面之间距离不得小于0.5m, 这是超声波液位计的盲区。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
1、反射式超声波液位计 设被测液面与探头距离为
h1超声波在该介质中的传播速 度为v,超声波从探头发射到液 面,又由液面反射到探头的时间 为 t1=2h1/v 可得到液面高度为 h1=vt1/2
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
2、超声波界面计测量原理 当超声波从液体达到液
超声波只能用于常压容器，根本原因在于超声波的波速与被测介 质（空气）的压力和温度有关，一般来说超声波液位计的传感器部分 同时安装有温度检测，自身可以进行温度补偿，但无法进行压力补偿 。雷达发射的是电磁波，波速与压力和温度无关，所以适用于压力容 器的液位测量。
超声波的反射强度与界面两侧的密度有关，ρ差别越大，反射信 号越强；雷达的反射强度与界面两侧的介电常数有关，ε差别越大， 反射信号越强。