E+H超聲波物位計的優(yōu)缺點介紹

E+H超聲波物位計

一體式超聲波物位計是專業(yè)制造的通用型超聲波物位計,，它博采眾長，吸取了國內(nèi)外多種物位儀優(yōu)點,，實現(xiàn)了全數(shù)字化,，人性化設(shè)計理念，具有完善的物/液位測控·數(shù)據(jù)傳輸和人機交流功能,。主芯片采用進口工業(yè)級單片機,，數(shù)字溫度補償和超寬電壓輸入穩(wěn)壓等數(shù)十塊相關(guān)集成電路。具有抗干擾性強,，可任意設(shè)置上下限節(jié)點及在線輸出調(diào)節(jié),，并帶有現(xiàn)場顯示，可選擇模擬量,，開關(guān)量及RS485輸出,，方便的與相關(guān)設(shè)施接口。它不必接觸工業(yè)介質(zhì)就能滿足大部分物位測量要求,，從而*地解決了壓力式,、電容式、浮子式等傳統(tǒng)測量方式帶來的纏繞,、堵塞,、泄露、介質(zhì)腐蝕,、維護不便等缺點,。

簡介

超聲波物位計是集超聲、電子,、軟件于一身的高科技產(chǎn)品,，國內(nèi)自主研制的儀表，是各類工業(yè)現(xiàn)場測量液位,、料位的儀器,。該超聲波物位計的各項指標均已達到了同類產(chǎn)品的較高水平，可全面替代進口的超聲波物位計,。

原理

物位測量過程中,，超聲波信號由超聲波探頭發(fā)出，經(jīng)液體或固體物料表面反射后折回,，由同一個探頭接收,，測量超聲波的整個運行時間 ，從而實現(xiàn)物位的測量。聲波傳輸距離 與聲速 和聲傳輸時間 的關(guān)系可用公式表示:

超聲波物位計的算式
超聲波物位計的算式
L:超聲波探頭距所測料面距離,。單位:m;

v:經(jīng)溫度補償后的聲速值,。單位:m/s;

t:測量范圍內(nèi)聲波的運行時間。單位:s

E+H超聲波物位計的優(yōu)缺點介紹
用途

液位和料位測量是工業(yè)上經(jīng)常遇到的一個問題,，超聲測位技術(shù)有很多優(yōu)點,，它不僅能定點和連續(xù)測位，而且能方便的提供遙測或遙控所需的信號,。與放射性測位技術(shù)相比,，超聲技術(shù)不需要防護，與激光測距技術(shù)相比,，它又有簡單和經(jīng)濟的優(yōu)點,，同時超聲技術(shù)一般不需要運動部件，所以在安裝和維護上又相應(yīng)比較方便,。超聲波物位計可廣泛應(yīng)用于石油,、礦業(yè)、發(fā)電廠,、化工廠,、水處理廠、污水處理站,、農(nóng)業(yè)用水,、環(huán)保監(jiān)測、食品(釀酒業(yè),，飲料業(yè),、添加劑、食用油,、奶制品),、抗洪防汛、水文監(jiān)測,、明渠,、空間定位等許多行業(yè)。
主要指標介紹

1,、量程。代表超聲波物位計所能測量的zui大范圍,，反映的是換能器的靈敏度,。量程越大，靈敏度越高,。超聲波物位計可以配置4,、6、8、10,、20,、30m等不同量程的換能器。當超聲波衰減快,，界面反射差時,，為避免超聲波探頭接收到的超聲波信號過弱，而無法與噪音信號區(qū)分,，就需要增大換能器的發(fā)射功率,。

2、盲區(qū),。也叫死區(qū),，就是超聲波物位計測量不到的一段距離。超聲波物位計在發(fā)射超聲波脈沖時,，不能同時檢測反射回波,。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時間寬度，同時發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振,，期間不能檢測反射回波,，因此從探頭表面向下開始的一小段距離無法正常檢測，這段距離稱為盲區(qū),。相同量程的產(chǎn)品,，盲區(qū)越小，就說明這個換能器的設(shè)計越好,。

3,、溫度。正常范圍是-10~60攝氏度,。雖然壓電陶瓷的極限工作溫度一般是150攝氏度,，但超聲波物位計在制造過程中的大多數(shù)材料都不能在100攝氏度以上的溫度長期工作。

4,、精度,。主要受溫度變化影響較大，為保證測量精度,，大多數(shù)超聲波物位計都帶有溫度補償功能,。另外在氣體成分的變化也會對超聲波物位計的精度產(chǎn)生影響，比如一些揮發(fā)性的液體,，揮發(fā)后導(dǎo)致空氣成分變化,，導(dǎo)致氣體的聲速變化，引起測量誤差,。在常溫常壓以及不受外部環(huán)境干擾情況下,，大部分廠家可以將精度控制在0.5%以內(nèi),。

5、兩線制與三線制,。兩線制超聲波物位計其供電(DC24v)與信號輸出(DC4-20mA)共用一個回路,，也就是僅使用兩條線即可，不足之處是發(fā)射功率相對略微微弱一些,。三線制超聲波物位計實際上為四線制,，其供電(DC24v)與信號輸出(DC4-20mA)回路分離，各使用兩條線,，當它們負端共地相連時,，通常使用三條線即可，其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大[1] ,。

E+H超聲波物位計的優(yōu)缺點介紹
技術(shù)參數(shù)

●量程:液面10m,，固態(tài)料面 5m

●盲區(qū): 0.6m l 精度:量程的0.25%或1cm

●分辨率:量程的0.1%或4mm

●重復(fù)周期:200ms或可設(shè)定

●電源:220VAC 50Hz 30W

●超聲波換能器AR41:

(1)工作頻率 41KHz

(2)驅(qū)動電壓 1800Vpp，1ms

(3)發(fā)散角度 14°

(4)工作溫度 -40℃~90℃

●輸出:

模擬量:

(1)4-20mA輸出(帶隔離)

(2)1--5V輸出(帶隔離)

開關(guān)量:

(1)兩路單刀雙擲繼電器(報警,、泵控等)

(2)觸點容量 3A/250V(非感性負載)

●485/232通訊接口:主機,、從機通過485/232通訊接口協(xié)同工作

●顯示方式:四位LED或LCD

●聲速補償方式:溫度補償

●儀表工作環(huán)境溫度:-20℃~50℃

●儀表殼體防護等級:IP65

超聲波物位計的4個優(yōu)點和6個技術(shù)特點

1.與激光測距技術(shù)相比，有簡單和經(jīng)濟的優(yōu)點;

2.超聲技術(shù)一般不需要運動部件,，所以在安裝和維護上又相應(yīng)比較方便;

3.超聲波物位計不僅能定點和連續(xù)測位,，而且能方便的提供遙測或遙控所需的信號;

4.超聲波物位計與放射性測位技術(shù)相比，不需要防護,。

技術(shù)特點

1.具有強勁發(fā)射力的換能器,，表面可自清潔，利用更新的換能器結(jié)構(gòu)和制造工藝,，顯著提高了換能器的工作性能,。

2.微處理器程序控制、智能信號處理技術(shù),，可實現(xiàn)多種典型工況軟件處理模式,，使物位計能適應(yīng)固體、液體,、粉塵等復(fù)雜工況,。

3.紅外線遙控編程調(diào)節(jié)，操作簡單可靠,，并帶有液晶現(xiàn)場顯示,。

4.非接觸式連續(xù)測量，減少維護;

5.可用于測量物位,、空間,、距離，也可對標準或特別開關(guān)的液罐進行自動液位-體積轉(zhuǎn)換;

6.帶背光的液晶顯示器,，可按標準工程單位進行顯示,。
超聲波物位計缺點

1、當超聲波傳播介質(zhì)密度發(fā)生變化,，聲速也將發(fā)生變化,，嚴重影響測量精度;

2、超聲波物位計對溫度壓力比較敏感,，所以一般需要在常溫常壓下測量,。

3、有些物質(zhì)對超聲波有強烈吸收作用,，選用測量方法和測量儀器時要充分考慮液位測量的具體情況和條件,。
超聲波物位計特點

zui大量程可達40m 固體料位測量可達25m。

zui小分辨率1mm,。

LCD/LED大顯示屏,。

智能信號處理技術(shù)。

全塑料防腐外殼:防護等級IP67,。

的換能器結(jié)構(gòu):小量程物位計法蘭安裝時,，對法蘭接管長度無要求。

簡單的按鍵設(shè)定參數(shù):無需等待容器排空或加滿,，無需附加的遙控器,。

靈活的安裝方式 :螺紋(法蘭)、固定孔(支架),。

探頭可加長:適應(yīng)寒冷地區(qū)室外密閉容器安裝,，防止結(jié)霜。

配有高低位雙繼電器:四線制提供此作用,。

交流和直流供電形式可選:四線制和分體機主機提供此作用,。

和微波物位計的區(qū)別

超聲波物位計主要的安裝方式有兩種，一個是頂部安裝,，一個是底部安裝,，超聲波物位計采用的也是液體導(dǎo)聲，超聲探頭安裝在料罐底部外,，超聲波從底部傳入,，經(jīng)被測液體傳播到液面，反射后傳回探頭,。傳播時間與液位的高低成正比,。[2]

微波物位計以光速傳播，速度幾乎不受介質(zhì)特性的影響,，傳播衰減也很小,，約0.2dB/km.回波信號強弱很大程度上取決于被測液面上的反射情況。在被測液面上的反射率除了取決于被測物料的面積和形狀外,，主要取決于物料的相對介電常數(shù)εr.相對介電常數(shù)高,，反射率也高,，得到的回波強度高;相對介電常數(shù)低，物料會吸收部分微波能量,，回波強度較低,。
超聲波物位計的應(yīng)用概況

在現(xiàn)場實際運用時，會有各種因素對其穩(wěn)定,、可靠的測量產(chǎn)生影響,，下面我們將結(jié)合實際，講述各種干擾對超聲波物位計選用,、使用,、安裝的影響。超聲波流量計

(1)介質(zhì)及環(huán)境溫度的影響

超聲波從物料表面反射時,，其反射頻率會受到物料溫度的影響而發(fā)生變化,，為了補償這一變化，超聲波探頭內(nèi)裝有溫度傳感器,，當探頭向處理器發(fā)送反射信號的同時,，也把溫度信號送到微處理器，處理器將自動補償由于溫度對料位測量的影響,。

此外,，為了保證探頭的可靠工作，要求環(huán)境溫度不超過60℃,。

(2)攪拌器對物位計測量的影響

如果物料容器內(nèi)裝攪拌器,，它同樣會反射超聲波信號，造成假反射回波,，并被傳送到微處理器,。微處理器將根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理處理真假面具回波，所以要求超聲波從物料表面反射的回波應(yīng)至少為從攪拌器臂反射的回波的3倍,。適當降低攪拌器的轉(zhuǎn)速,，或?qū)⑻筋^偏離攪拌中心，都可以有效消除攪拌器產(chǎn)生的假面反射對料位測量的影響,。

(3)超聲波物位計測量料位的極限值

1)zui高料位

當一束超聲波脈沖向物料表面?zhèn)魉瓦^程中,，若收到從物料表面來的反射波，將無法進行測量,，這段距離就是盲區(qū),。物料zui高料位不得高于盲區(qū)。

2)zui低料位

zui低料位也就是使超聲波能到達的距離傳感器的zui遠距離,，并且使反射回波能被傳感器接收,。由于超聲波在傳播過程中的衰減以及物料表面對聲波的吸收，這一傳播距離對物料性質(zhì)依賴性很強,，對于DU33來說,，可測液體范圍為25m,，固體范圍為15m。

總之,，只要儀表選型,、安裝適當，超聲波物位計的應(yīng)用效果還是比較滿意的,。

5 結(jié)束語

超聲波類儀表(超聲波流量計)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在工業(yè)測量中的具體運用，是高新電子技術(shù)和聲學(xué)原理相結(jié)合的產(chǎn)物,。比起常規(guī)儀表,，它們的智能化更高，應(yīng)用的技術(shù)更*,，也給用戶帶來更大方便,。

公司歷史
1953年2月1日，瑞士工程師Georg H. Endress與德國銀行家Ludwig Hauser在德國Lrrach創(chuàng)建了L. Hauser KG 公司--即今天Endress+Hauser公司的前身,。
公司zui開始是銷售一種英國產(chǎn)的新型電容式物位傳感器,，今天我們可以稱之為"車庫公司"，盡管它當初的辦公室只是由一間臥室改建的,。
這種新型傳感器很快取得了成功,，公司的兩位創(chuàng)始人迅速地開始構(gòu)建他們自己的生產(chǎn)設(shè)施，從此,，銷售額持續(xù)增長,。這時的銷售范圍，已經(jīng)由早期主要集中在德國南部擴展到整個德國以及周邊國家,。他們開始經(jīng)營電容式以外的其他不同原理的物位傳感器產(chǎn)品,。后來，其他測量領(lǐng)域的產(chǎn)品也開始研發(fā),、生產(chǎn)和銷售,，比如壓力、流量,、溫度等等,。銷售和服務(wù)開始遍及整個西歐，并于20世紀70年代在美國和日本成立了*海外辦事處,。
20世紀80年代,，公司開始致力于應(yīng)對"微電子技術(shù)"的挑戰(zhàn)，并取得了技術(shù)上的優(yōu)勢,。隨著過程自動化由"信號導(dǎo)向"轉(zhuǎn)向"信息導(dǎo)向",，驅(qū)使E+H積極參與不同現(xiàn)場總線協(xié)議的研發(fā)，今天,，它已經(jīng)在該領(lǐng)域成為之一,。
1995年,，71歲的h.c. Georg H. Endress博士正式將公司的管理權(quán)移交給他的長子Klaus Endress，在這之前,，Klaus Endress就已經(jīng)擔任公司的zui高執(zhí)行總裁,。
總部位于瑞士的E+H公司在過去的十年里不斷發(fā)展，如今成為專業(yè)為過程工業(yè)自動化提供傳感器的制造商,，為整個過程行業(yè)提供自動化解決方案和各種類型傳感器的化,。公司成立54年后的今天，E+H在全部六大洲都設(shè)有分支機構(gòu),，范圍內(nèi)擁有7,000多名員工,，共同為市場上zui復(fù)雜的工業(yè)傳感器系列提供廣泛的生產(chǎn)、銷售和服務(wù),。

公司總部
E+H公司,，由瑞士工程師Georg H. Endress和德國銀行家Ludwig Hauser創(chuàng)建于1953年，總部位于瑞士Reinach, 地處德國,、瑞士和法國的交界處,先后在德國,、瑞士、法國,、美國,、日本、中國等世界工業(yè)國成立了規(guī)模龐大的生產(chǎn)中心,，雇員達到 6,077名,，擁有70個獨立的子公司分布在，2006年,，銷售額達到了10億歐元,。