德國E+H超聲波液位*的原理和應(yīng)用
E+H超聲波物位計(jì)也稱超聲波液位計(jì)，E+H超聲波水位計(jì),，E+H超聲波料位計(jì),。是一種優(yōu)良的非接觸的界面測量設(shè)備,。適合石油、化工,、自來水、污水處理,、水利水文,、鋼鐵、煤礦,、電力,、交通以及食品加工等行業(yè)。它安裝,，操作簡便,，適用性廣，價(jià)格低廉,。是一種物美價(jià)廉的物位物位,、液位測量設(shè)備。
E+H超聲波物位計(jì)的原理：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,。從超聲波發(fā)射到被重新被接收，其時(shí)間與探頭至被測物體的距離成正比,。電子單元檢測該時(shí)間,，并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測距離。
  用探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離= 實(shí)際液位或者物位高度,。把液位高度轉(zhuǎn)換成4~20mA電流信號,、1~5V電壓信號輸出?；蛘咄ㄟ^485通信,，H a r t通信，G P R S通信傳輸?shù)娇刂浦行?。由于溫度對聲速具有較大的影響,，所以儀表應(yīng)測量環(huán)境溫度，已修正聲速,。超聲物位計(jì)的測量原理,。
德國E+H超聲波液位*運(yùn)用的系統(tǒng)框：
在系統(tǒng)運(yùn)用中，由超聲波物位計(jì)測量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送到控制中心,?？刂浦行臋z測到儀表送來的液位信息,，并根據(jù)液位的高度和實(shí)際需要來對加料或者減料進(jìn)行控制。
的主要的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)
1,、量程和盲區(qū)：量程和盲區(qū)是反映超聲物位計(jì)的兩個(gè)重要的指標(biāo),。量程代表的是這個(gè)物位計(jì)能測量的zui大范圍。反映的是換能器的靈敏度,。也就是說,，量程越大，靈敏度越高,。大部分廠家標(biāo)稱的量程都是針對平整液面來說的,，也就是說實(shí)際測量的時(shí)候，液位波動,，表面有漂浮物,，測量是固體料位，有粉塵,，有蒸汽,，都是有可能導(dǎo)致量程不能達(dá)到標(biāo)稱的值。比如50m量程的設(shè)備,，如果測玉米的時(shí)候,，實(shí)際只能測到2 0m。盲區(qū)是反映換能器好壞的重要指標(biāo),。盲區(qū)也成死區(qū),，超聲液位計(jì)測量不到的一段距離，它是由于超聲換能器的余震造成的,。比如盲區(qū)3 0 c m,，也就是說，在液體更探頭的距離小于3 0 c m的時(shí)候,，將會出現(xiàn)不能測量的情況,。那么相同量程的產(chǎn)品，盲區(qū)越小,，說明這個(gè)換能器的設(shè)計(jì)越好,。對一些密閉罐體或者短量程的測量來說 ，安裝會越方便,。因此盲區(qū)成為相同量程產(chǎn)品衡量換能器做得好壞的一個(gè)重要指標(biāo),。
2、溫度和精度,。
溫度范圍大部分標(biāo)稱是-2 0 ~6 0℃這個(gè)范圍,。因?yàn)榇蟛糠钟靡壕э@示的物位計(jì)，液晶屏的工作溫度只能在這個(gè)范圍,，超出這個(gè)范圍,，液晶顯示都會出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象。如果不考慮液晶顯示的限制,，一般都可以做到-4 0~8 0℃的范圍,。壓電陶瓷有個(gè)居里溫度約300度。居里溫度的一般是安全溫度,，所以一般情況下,，超聲換能器的工作溫度很難超過150度。當(dāng)超過150℃溫度的時(shí)候,，很容易對里面的壓電陶瓷損壞。因此150度可以看成是一個(gè)破壞溫度,。另外超聲波換能器制造過程用的部分材料,，不能在1 0 0℃以上的溫度長時(shí)間工作。大部分換能器的極限溫度是1 0 0℃ ,。
為什么把精度和溫度放在一起考慮,，因?yàn)樵诳諝庵校瑴囟葴y量誤差1℃,，對聲速的影響是0.6m/S,20℃,，1個(gè)大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算出,，對測量誤差的影響是0.17%,，也就是說，如果溫度測量誤差3℃,，物位測量誤差就超過大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍,。因此實(shí)際0.5%的精度針對的是常溫常壓下的。對偏高和偏低的溫度,，都有可能導(dǎo)致測量精度超過0.5%的情況,。有溫度梯度，溫度變化快的場合,，測量誤差也會因此增大,。另外對測量精度影響zui大的是氣體成份。也就是說在一些揮發(fā)性液體的場合,，因?yàn)橐后w的揮發(fā)導(dǎo)致空氣成分變化,，接著導(dǎo)致氣體聲速變化引起的測量誤差。
E+H超聲波液位計(jì)安裝方便,、結(jié)構(gòu)簡單,、經(jīng)濟(jì)耐用。E+H超聲波液位計(jì)的工作原理是通過一個(gè)可以發(fā)射能量波（一般為脈沖信號）的裝置發(fā)射能量波,，能量波遇到障礙物反射,，由一個(gè)接收裝置接收反射信號,。根據(jù)測量能量波運(yùn)動過程的時(shí)間差來確定液(物)位變化情況。由電子裝置對微波信號進(jìn)行處理,，zui終轉(zhuǎn)化成與液位相關(guān)的電信號,。
    一次探頭向被測介質(zhì)表面發(fā)射超聲波脈沖信號，超聲波在傳輸過程中遇到被測介質(zhì)（障礙物）后反射,，反射回來的超聲波信號通過電子模塊檢測,，通過軟件加以處理，分析發(fā)射超聲波和回波的時(shí)間差,，結(jié)合超聲波的傳播速度,，可以精確計(jì)算出超聲波傳播的路程，進(jìn)而可以反映出液位的情況,。
    E+H超聲波液位計(jì)工作原理
    用靜壓測量原理：
    當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時(shí),，傳感器迎液面受到的壓力公式為：Ρ = ρ .g.H + Po式中：
    P ：變送器迎液面所受壓力
    ρ：被測液體密度
    g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?br />    Po ：液面上大氣壓
    H ：變送器投入液體的深度
    同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連,，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測得壓力為：ρ .g.H ,，顯然 , 通過測取壓力 P ,，可以得到液位深度。
   使用E+H超聲波液位計(jì)注意事項(xiàng)
    1.平面狀態(tài)：比如液體,、移動平面可以是鋼板,、塑料、紙制品,、木制品,、玻璃制品等等。在安裝垂直度好的情況下,，發(fā)射效率zui高,，即收到的回波數(shù)量zui多，應(yīng)用zui廣,。
    2.固定形狀：比如圓柱狀的罐,、瓶、人體,、運(yùn)功的小車等等,。反射效率其次，所以對安裝要求比較高,，應(yīng)用較多,。
    3.顆粒或者塊狀的物體：比如礦物、粒子或塊狀的煤碳,、焦炭,、塑料粒子等等。由于有漫反射的存在,，所以收到的回波zui少,，故回波效率zui低，安裝要求zui高,。
    4.由于以下物質(zhì)的揮發(fā)氣體或揚(yáng)塵的吸聲能力特強(qiáng),，所以一般情況下不可以應(yīng)用。比如：發(fā)煙硫酸硝酸,、儲存罐中的水泥,、石灰、液體表面有大量的泡沫等等,。又比如：到達(dá)換能器探頭的溫度在60℃以上或儲存罐的壓力≥0.4Mpa時(shí)不可以應(yīng)用,。（如果應(yīng)用在帶溫帶壓的儲存罐，訂貨時(shí)必須說明）
    5.如果您將本儀表應(yīng)用在比如：鹽酸,、不發(fā)煙硫酸及其他腐蝕性很強(qiáng)的液位的測量，請您選用防腐型液位計(jì),。
    E+H超聲波液位計(jì)性能優(yōu)點(diǎn)：
    其機(jī)械結(jié)構(gòu)對過載及腐蝕性介質(zhì)具有高抵抗性高精度,、長期穩(wěn)定的陶瓷電容和進(jìn)口擴(kuò)散硅測量單元密封的電子模塊及雙濾波壓力補(bǔ)償系統(tǒng)可抵抗氣候現(xiàn)場變化的影響電子模塊可輸出4...20mA信號并同時(shí)帶有過壓保護(hù)的模塊選擇集成的溫度傳感器Pt100可同時(shí)進(jìn)行物位及溫度的測量相應(yīng)的附件可提供完整的測量方案浮球液位變送器廣泛使用于煉油、化工,、造紙,、食品、及污水處理等行業(yè),。能對開口,、密閉容器或地下池槽里的介質(zhì)液位在儀表控制室內(nèi)進(jìn)行顯示、報(bào)警和控制,。被檢測的介質(zhì)可為水,、油、酸,、堿,、工業(yè)污水等導(dǎo)電及非導(dǎo)電液體，并能克服液體的泡沫所造成的假液位的影響,。