超聲波液位計(jì)原理

超聲波物位計(jì)安裝于容器上部在電子單元的控制下，探頭向被測(cè)物體發(fā)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并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被重新被接收，其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。電子單元檢測(cè)該時(shí)間，并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測(cè)距離。通過(guò)減法運(yùn)算就可得出物位值。由于溫度對(duì)聲速具有影響，所以?xún)x表應(yīng)測(cè)量溫度，以修正聲速。

技術(shù)問(wèn)答

1． 超聲波物位計(jì)適于什么樣的應(yīng)用環(huán)境？

通常應(yīng)用于溫度在-40℃～100℃之間、壓力在3Bar（5kg/cm2）以下的場(chǎng)所進(jìn)行液位或料位的測(cè)量。

在常溫、常壓的情況下，選擇超聲波物位計(jì)測(cè)量液體液位是*的選擇，具有工作可靠、安裝簡(jiǎn)便、使用周期長(zhǎng)、免維護(hù)的特點(diǎn)，并具有相對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

由于超聲波物位計(jì)在測(cè)量物位時(shí)，與被測(cè)介質(zhì)不接觸，同時(shí)為全密閉防腐結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測(cè)量，效果*。

2． 對(duì)于密閉容器內(nèi)的揮發(fā)性的液體的液位測(cè)量，應(yīng)注意那些事項(xiàng)？

應(yīng)注意兩點(diǎn)：

a 容器內(nèi)氣體聲速可能與空氣中的聲速不同，如液位計(jì)不能對(duì)聲速進(jìn)行修正，則會(huì)出現(xiàn)一定的誤差；

b 揮發(fā)性的液體會(huì)在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié)，阻擋聲波的收發(fā)，要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。

我公司產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足以上要求，并有大量的實(shí)踐應(yīng)用。

3． 超聲波物位計(jì)對(duì)固體料位的效果如何嗎？

使用超聲波物位計(jì)進(jìn)行料位測(cè)量是可行的，有足夠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和成功實(shí)例。

在對(duì)料位進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇好安裝位置，選擇料面相對(duì)平整的位置；對(duì)于粉末狀的料位，可選擇功率（量程）更大的物位計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

4． 對(duì)于液面劇烈波動(dòng)的液體，如何使用超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量？

有三種可行的辦法：

a 選用具有自動(dòng)功率控制功能的超聲波液位計(jì)

b 選用更大量程的超聲波液位計(jì)

c 在液體中加入塑料管，測(cè)量塑料管內(nèi)液位

5． 兩線(xiàn)制超聲波物位計(jì)與三線(xiàn)制超聲波物位計(jì)有和不同？

兩線(xiàn)制超聲波物位計(jì)其供電（DC24v）與信號(hào)輸出（DC4-20mA）共用一個(gè)回路，僅使用兩條線(xiàn)即可，為標(biāo)準(zhǔn)的變送器形式，不足之處是發(fā)射功率相對(duì)略微微弱一些。

三線(xiàn)制超聲波物位計(jì)實(shí)際上為四線(xiàn)制，其供電（DC24v）與信號(hào)輸出（DC4-20mA）回路分離，各使用兩條線(xiàn)，當(dāng)它們負(fù)端共地相連時(shí)，通常使用三條線(xiàn)即可。其優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率較大。

6． 什么是超聲波物位計(jì)的盲區(qū)？

超聲波物位計(jì)在發(fā)射超聲波脈沖時(shí)，不能同時(shí)檢測(cè)反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時(shí)間寬度，同時(shí)發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振，期間不能檢測(cè)反射回波，因此從探頭表面向下開(kāi)始的一小段距離無(wú)法正常檢測(cè)，這段距離稱(chēng)為盲區(qū)。被測(cè)的zui高物位如進(jìn)入盲區(qū)，儀表將不能正確檢測(cè)，會(huì)出現(xiàn)誤差。如有需要，可以將物位計(jì)加高安裝。

7． 在工程設(shè)計(jì)選型時(shí)，應(yīng)注意的問(wèn)題是什么？

要選擇一個(gè)好的安裝位置，設(shè)計(jì)合適的安裝接口。

① 安裝位置要盡可能選擇液面平穩(wěn)、料面平整的位置，同時(shí)遠(yuǎn)離扶梯、進(jìn)料口、出料口，盡可能與容器壁保持較遠(yuǎn)的距離，遠(yuǎn)離攪拌器。

② 安裝接口要求開(kāi)口尺寸足夠大，當(dāng)為法蘭安裝時(shí)，法蘭下面的接管長(zhǎng)度要設(shè)計(jì)合理，對(duì)于我公司的10米、12米量程的物位計(jì)，接管長(zhǎng)度應(yīng)不大于15cm，選擇DN80以上的法蘭口。

對(duì)于15米、20米、30米和40米量程的物位計(jì)，接管長(zhǎng)度應(yīng)不大于20cm；選擇DN200以上的法蘭口。

對(duì)于8米以下量程的物位計(jì)，對(duì)接管長(zhǎng)度無(wú)要求，可適當(dāng)設(shè)計(jì)，以消除盲區(qū)的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

對(duì)于8米以下量程的物位計(jì)，對(duì)接管長(zhǎng)度無(wú)要求，可適當(dāng)設(shè)計(jì)，以消除盲區(qū)的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

8． 超聲波物位計(jì)是超聲波液位計(jì)和超聲波料位計(jì)的統(tǒng)稱(chēng)。

當(dāng)用于測(cè)量液體液位時(shí)，通常稱(chēng)為超聲波液位計(jì)。

當(dāng)用于測(cè)量固體料位時(shí)，通常稱(chēng)為超聲波料位計(jì)。