【超声波液位传感器】超声波液位传感器水位测量方法

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评论 2023-06-19 12:16:58 浏览
一、解释超声波液位计测量原理

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二、常用水位计(水位传感器、液位计)介绍

1、投入式水位计:   投入式水位计DATA–51系列采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度,并将水位值通过4–20mA电流或RS485信号对外输出。适用性:    该产品广泛应用于城市供排水、污水处理、地下水、水库、河道、海洋等水位监测领域。特点:     ● 灵敏度高,响应时间≤1ms。     ● 精度等级高,可达0.1级。     ● 全不锈钢密封结构,IP68防水。     ● 聚氨酯导气电缆,耐高温、耐腐蚀。     ● 体积小巧,便于安装、投放。。

2、超声波水位计:       超声波水位计是一种非接触、高可靠性、易安装维护的水位测量仪表。超声波水位计的测量原理是:超声波换能器(探头)发出的高频超声波脉冲遇到水面后被反 射,部分反射回波被换能器接收后被转换成电信号。根据超声波脉冲从发射到接收的时间间隔和超声波的传播速度,即可精确算出超声波的传播路程,从而确定水位 值。适用性:       超声波水位计采用非接触式测量,不受水体污染、不破坏水流结构、不需建造水位测井,适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸及各种水工建筑物的水位测量,特别适用于岸边无垂直面且水位变幅不大的水体水位观测。      超声波水位计不能用于雾气或粉尘很大的测量现场,并且测量精度容易受温度、湿度、风浪的影响。。

3、雷达水位计:         雷达水位计是利用电磁波来探测水位的电子设备,采用发射–反射–接收的工作模式。雷达水位计发射出的电磁波经水面发射后,再次被水位计接收,通过计算电磁波的传播距离即可精确确定水位值。适用性:       雷达水位计采用非接触式的测量方式,具有测量精度高、抗干扰能力强、不受温度、湿度、风力影响的特点。       雷达水位计几乎能用于所有水体的水位测量,并可应用在高温、高压和腐蚀性很强的安装环境。。

三、超声波液位计怎么用

1、投入式水位计:   投入式水位计DATA–51系列采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度,并将水位值通过4–20mA电流或RS485信号对外输出。

2、适用性:    该产品广泛应用于城市供排水、污水处理、地下水、水库、河道、海洋等水位监测领域。

3、特点:     ● 灵敏度高,响应时间≤1ms。

4、     ● 精度等级高,可达0.1级。

5、     ● 全不锈钢密封结构,IP68防水。

6、     ● 聚氨酯导气电缆,耐高温、耐腐蚀。

7、     ● 体积小巧,便于安装、投放。

四、超声波是如何测量液位

1、投入式水位计:   投入式水位计DATA–51系列采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度,并将水位值通过4–20mA电流或RS485信号对外输出。

五、超声波流量计的测量原理

1、投入式水位计:   投入式水位计DATA–51系列采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度,并将水位值通过4–20mA电流或RS485信号对外输出。

六、液位测量有哪几种方式

1、在工业领域中,要测量液位,除了投入式液位计的静压液位测量外,还有许多其他的方式和原理。

2、浮球液位计是一种依靠浮力原理测量液位的方法。

3、通常是通过浮球与刻度尺配合的方式,使观测者能够直观读取液位的高度。

4、优点、能够快速、直观地读数价格低廉安装简便。

5、缺点、精度低安装受容器形状结构的限制比较大不适合用于腐蚀性强、有危险性的介质无法实现远传和调节。

6、磁翻板液位计是靠安装在容器内部的磁力浮子,带动容器外部的磁力翻板翻转实现信号转换和液位显示。

7、优点、能够快速、直观地读数价格较低可实现远传和调节。

8、缺点、精度低安装复杂量程限制安装体积比较大。

9、电容式液位传感器是利用电容两极板间电容值变化测量液面的高低。

10、优点、体积较小,容易实现远传和调节适用于具有腐蚀性和高压介质。

11、缺点、介质和液面上部的介电常数必须保持恒定才能准确测量测量范围受金属棒长度限制对容器材质有较高的要求被测介质具有导电性。

12、雷达液位计是通过探测自身发出的微波(波长很短的电磁波)被液面反射后的信息换算液/物面位置。

13、优点、可以测量压力容器内液位,可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响精度较高与介质无直接接触耐腐蚀性强可在真空环境中使用安装简便。

14、缺点、价格昂贵受容器几何结构和材料特性影响容易受电磁波干扰。

15、超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号换算液/物面位置的。

16、优点、与介质无直接接触耐腐蚀性强精度较高安装简便。

17、缺点、价格比较昂贵超声波受传输媒介的气体成分影响较大受容器几何结构特性影响较大不适用于有气泡或悬浮物的介质容易受电磁波干扰。

18、气泡法是通过气源从容器底部向介质内充气。

19、供气系统内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时,气体才会从气管内进入容器形成气泡。

20、这时测量供气系统内的气压可换算出测量点的静压,进而得到液位值。

21、优点、耐腐蚀性强能够测量高温介质。

22、缺点、维护费用较高,精度较低。

七、超声波液位计测量原理

1、当声波以垂直角度入射至介面时,其反射系数为两种介质的声阻抗差与声阻抗和的比值的平方。当两种介质的声阻抗相差较大时,即在界面处形成所谓的硬边界,这是入射波的介质速度在碰到分界面时好像弹性碰撞一样,变成反向速度,反射波质点速度与入射波质点速度相位改变180°。以空气/水界面为例,水的声阻抗与空气的声阻抗相差4个数量级,相差悬殊,因此当声波射入空气/水界面时,声波几乎全部被反射。 。

2、超声波液位计的测量原理及为回波测距,利用测量声波从发射至接受的时间间隔,结合补偿后的声波声速得到声波传输的距离h。1/2h即为超声波探头距离界面的距离。利用已知的仪表安装高度与超声波至界面的距离作差,即可获得当前储液装置内的液位高度。。

3、超声波探头使用多的是由压电晶片(或压电陶瓷)制成的换能器。超声波的接收和反射是基于压电晶片的压电效应和逆压电效应。其工作原理是:当压电晶片受发射脉冲激励后产生振动,即可发射声脉冲,此即逆压电效应。当超声波作用于晶片时,晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号,此为正压电效应。前者是超声波的发射,后者为超声波的接收。同一块压电晶体既负责超声波的发射,也负责接收。因此,在发射状态与接收状态之间,需要一段时间使得压电晶体从振荡状态恢复到静止状态,然后才能开始接收反射的超声波信号,根据时域反射原理,这段时间代表了空间的一段距离,即盲区。在盲区内,超声波液位计是不能进行测量的。一般超声波液位计的测量范围约大,其盲区就越大。。

4、不同的超声波频率使用于不同量程的超声波液位计。一般规律是量程越小,超声波频率越高;量程越大,超声波频率越低。这是因为超声波的能量在发射和返回经过的介质中被衰减,低频长波的能量较大,可超声波的能量在长时间传播过程中不至于衰减的太多。若超声波能量太强,则被测页面会产生大量空化气泡,反而会降低回波的质量,影响测量精度。需根据测量范围的大小,选取合适的超声波液位计。。

八、超声波液位计测量中的常见问题及处理

1、   常见问题超声波液位计的瞬时值波动大   瞬时值波动大表现为超声波液位计的信号强度波动大和本身测量值波动大两方面。   处理办法:调整好探头位置,提高信号强度信号强度稳定,如本身值波动大,则建议重新选定安装位置。。

2、常见问题开机后仪表仅有背光,无任何字符显示   处理办法:开机后仪表仅有背光,无其他任何字符显示,该情况一般为程序芯片出错所致,建议将仪表发回原厂处理。。

3、   常见问题超声波液位计的变送器数值波动很大   导致该问题出现,通常有三种情况:一是传感器的喇叭口有结冰现象,二是可能有悬浮物干扰,三是环境中有电磁场干扰。   处理办法:建议将仪表远离变频器、变频电动机、大功率电动设备和强磁场干扰的地方进行安装,并有良好的接地线;如果不能远离,则要在超声波液位计的外面装金属的仪表箱来隔绝屏蔽,且该仪表箱也应接地处理。。