超聲波液位計也稱超聲波液位計,，超聲波水位計，超聲波料位計,。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,，價格低廉,。是一種物美價廉的物位物位、液位測量設(shè)備,。

超聲波物位計的原理：超聲波物位計安裝于容器上部,，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，其時間與探頭至被測物體的距離成正比,。電子單元檢測該時間,，并根據(jù)已知的聲速計算出被測距離。
 
 用探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離= 實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,。超聲物位計的測量原理,。

二.超聲波物位計運用的系統(tǒng)框：

在系統(tǒng)運用中，由超聲波物位計測量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標準信號送到控制中心,?？刂浦行臋z測到儀表送來的液位信息，并根據(jù)液位的高度和實際需要來對加料或者減料進行控制,。

三.超聲物位計的主要的幾個技術(shù)指標

1,、量程和盲區(qū)：量程和盲區(qū)是反映超聲物位計的兩個重要的指標。量程代表的是這個物位計能測量的大范圍,。反映的是換能器的靈敏度,。也就是說，量程越大,，靈敏度越高,。大部分廠家標稱的量程都是針對平整液面來說的，也就是說實際測量的時候,，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)致量程不能達到標稱的值,。比如50m量程的設(shè)備,，如果測玉米的時候,，實際只能測到2 0m.。盲區(qū)是反映換能器好壞的重要指標,。盲區(qū)也成死區(qū)，超聲液位計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,，說明這個換能器的設(shè)計越好。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重要指標。

2,、溫度和精度,。

溫度范圍大部分標稱是-2 0 ~6 0℃這個范圍。因為大部分用液晶顯示的物位計,，液晶屏的工作溫度只能在這個范圍,，超出這個范圍，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,。當超過150℃溫度的時候，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，因為在空氣中,，溫度測量誤差1℃,，對聲速的影響是0.6m/S,20℃,，1個大氣壓下聲速約為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%的標稱范圍,。因此實際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大的是氣體成份。也就是說在一些揮發(fā)性液體的場合,，因為液體的揮發(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。

3,、壓力,。

在負壓的情況下，一般不推薦用超聲測量,，因為超聲傳播是通過氣體來實現(xiàn)的,。負壓力意味著里面的空氣稀薄，超聲在稀薄空氣下傳播,，一個是聲速會變化,，引起測量誤差，二是稀薄空氣里面,，聲波衰減增大,，導(dǎo)致測量量程減小甚至不能測量。正壓力主要是探頭結(jié)構(gòu)的影響,，只要探頭結(jié)構(gòu)沒有問題,。不會引起漏氣現(xiàn)象。那么在大的壓力情況下超聲物位計是可以工作的,。

4,、腐蝕性：物位計的腐蝕性主要考驗的是探頭的材質(zhì)。在弱酸弱堿的環(huán)境下,，普通的塑料外殼就可以了,。用聚四氟乙烯的外殼，可以耐大部分的強酸強堿,。這里要注意的是,，如果被測物質(zhì)有比較強腐蝕性和揮發(fā)性,，那么用一體物位計的時候，zu好把電路板進行膠峰,。因為大部分的可以防水的殼體,，都不能防氣體。氣體進入一體設(shè)備里面后,，會俯視電路板,。

5、方向性和安裝結(jié)構(gòu)

安裝結(jié)構(gòu)一般有法蘭和螺紋兩種安裝方式,。不推薦使用吊裝,。因為吊裝容易受風的影響,。但安裝的時候,，一般要考慮盲區(qū)的影響。我們要在物理上保證zu高液面到探頭表面的距離大于盲區(qū),。為了避開盲區(qū),，用加長導(dǎo)管安裝的時候，必須注意的是,，探頭輻射面兩端與導(dǎo)管端面兩端形成的夾角必須大于換能器的銳角度,。(銳角度：波束兩側(cè)出現(xiàn)個極小值之間的夾角)大部分物位計用的換能器都可以看成一個圓形活塞陣。那么銳角的角度可以通過下面的公式計算出來：換能器銳角的計算公式：θ=2arcsin(0.61λ/a),。產(chǎn)品標稱的是一般換能器的半功率角,。半功率角的計算公式為：θ-3dB=2arcsin(0.26λ/a)。這樣就驗證一下廠家標稱的波束角是否是真實的,。波束角不是越小越好,，因為對大量程的產(chǎn)品來說，波束角太小,，那么要垂直對準液面這比較困難,。

λ= 波長 = 聲速/頻率

a = 半徑， 是換能器的輻射面的半徑

6,、 供電方式和信號輸出方式： 供電方式一般是交流電源9 5 ~ 2 3 0 VAC,24VDC

四線制,，2 4VDC兩線制三種。輸出方式有：顯示界面,，電流4~ 20Ma, 電壓1-5V,通信方式4 8 5通信,，H a r t通信，G P R S通信等,。

三,、超聲物位計現(xiàn)場使用時候的安裝注意事項

1、垂直

換能器安裝的時候,，要保證換能器的發(fā)射面和要被探測的平面平行,，這樣聲波就可以垂直發(fā)射到被測物體表面,。這樣可以保證大的能量返回。

技巧：如果現(xiàn)場環(huán)境有蒸汽,，容易形成水珠附在探頭的表面,，并且探頭的量成比實際要測量的距離大比較多。那么可以傾斜3度左右,，這樣可以避免水珠結(jié)水的影響,。

2、盲區(qū)

zu高液位到超聲波液位計探頭表面的距離應(yīng)大于探頭的盲區(qū),。

這里需要注意的是：我們的盲區(qū)是在比較理想的狀態(tài)下測得的,。因此如果我們的安裝的是封閉的罐體，那么盲區(qū)值zu好加大20%,。如果因為液體會攪動,，用了很長的導(dǎo)管來安裝，那么盲區(qū)值zu好也加大20%為了避開盲區(qū),，我們經(jīng)常會用加長導(dǎo)管的方式來避開盲

在利用加長導(dǎo)管安裝的時候,，必須保證角度AOB›探頭的銳角度。

3,、罐壁和障礙物

如果罐壁是光滑的,，并且液位降低的時候，不會出現(xiàn)掛料的情況,，那么大部分距離灌壁3 0 cm的距離安裝就可以,。如果灌壁是粗糙的，那么探頭安裝的位置要遠離灌壁,。灌底不是平面的,，那么在零液位的時候可能出現(xiàn)誤測。如果是圓錐型底面,，可以考慮把探頭安裝在圓錐頂端正上方,。對于圓形的橫桿，只要距離超過1m,，直徑不超過5cm, 影響不大,。否則盡量避開。但對平面的橫桿,，灌壁有直角的情況,，要盡量的避開。

4,、有攪拌和波動

如果有攪拌或者波動的場合,，可以用加長導(dǎo)管安裝。導(dǎo)管直接申入液位底面。導(dǎo)管的直徑只要大于探頭的輻射面即可,，但是要保證導(dǎo)管的內(nèi)壁光滑,，并且液位升降過程中不掛料，管內(nèi)液體和管外一致,。如果大量程不適合用導(dǎo)管安裝的,，可以減小量程使用，具體減小多少要看波浪的大小,。超聲波物位計也稱超聲波液位計,，超聲波水位計，超聲波料位計,。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，價格低廉,。是一種物美價廉的物位物位,、液位測量設(shè)備。

超聲波物位計的原理：超聲波物位計安裝于容器上部,，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，其時間與探頭至被測物體的距離成正比,。電子單元檢測該時間,，并根據(jù)已知的聲速計算出被測距離。
 

以上就是超聲波液位計的原理和應(yīng)用,，歡迎廣大客戶前來咨詢和選購