外貼式超聲波液位計(jì)工作原理及測(cè)量方法
來源：www.whiteselectronics.net 發(fā)布時(shí)間：2020-03-06 11:36:32
一、外貼式超聲波液位計(jì)簡(jiǎn)介
外貼式超聲波液位計(jì)從罐外連續(xù)、精確的測(cè)量罐內(nèi)的液位，完全不接觸罐內(nèi)的液體和氣體，實(shí)現(xiàn)了真正的隔離測(cè)量。外貼式超聲波液位計(jì)測(cè)量方式不同與其他液位計(jì)（安裝其他液位計(jì)時(shí)必須在容器上開孔，在容器內(nèi)部測(cè)量液位），其特點(diǎn)是無需在容器上開孔，利用超聲波分析原理，在容器外部就能夠不間斷地測(cè)出液面的精確高度。該儀表安裝時(shí)不需要在罐壁上開孔安裝傳感器，儀表既不接觸容器內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)，也不接觸容器內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)。有效解決了在強(qiáng)腐蝕、劇毒、高壓力、易燃爆、高純度、無雜菌感染等特殊惡劣、苛刻條件下測(cè)量液位這一世界技術(shù)難題。因?yàn)橥鉁y(cè)液位儀完全不接觸容器內(nèi)的液體，因此，它使用時(shí)極為安全可靠，安裝維護(hù)特別方便，是綠色環(huán)保儀表，可廣泛用于各種容器內(nèi)液面的連續(xù)精確測(cè)量。
二、外貼式超聲波液位計(jì)工作原理：
外貼式超聲波液位計(jì)以華舜公司獨(dú)立開發(fā)的具有專利技術(shù)的專用超聲波處理技術(shù)為系統(tǒng)內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了超高速的數(shù)字信號(hào)處理功能。處理后的液位高度數(shù)值準(zhǔn)確，無需CPU再作分析、比較、判斷。CPU獲取液位數(shù)值后，可送NVRAM存儲(chǔ)、送數(shù)碼顯示器顯示。此外儀表可輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或通過RS-485接口將測(cè)量結(jié)果輸出至上位計(jì)算機(jī)（或二次表）。
測(cè)量液位時(shí)，經(jīng)過調(diào)制過的聲波信號(hào)從探頭發(fā)射出去，經(jīng)過液面反射回來后由探頭檢測(cè)到回波信號(hào)。回波信號(hào)經(jīng)過預(yù)處理、加工、后處理后直接準(zhǔn)確給出時(shí)間t，CPU根據(jù)數(shù)字模型表述關(guān)系計(jì)算出液面高度為：
h=act/2
其中：
h：液位高度
t：聲波從發(fā)射到返回所用的時(shí)間
a：修正系數(shù)
c：超聲波在液體中傳播的聲速
測(cè)量原理如下圖：
三.技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1)外貼式超聲波液位計(jì)優(yōu)勢(shì)如下：
傳感器安裝在罐體外壁上與被測(cè)液體不接觸；超聲波的測(cè)量原理對(duì)人無害；運(yùn)算時(shí)間非常短；傳感器和變送器之間的距離可達(dá)300m；不受罐內(nèi)高壓的影響；用該產(chǎn)品使帶有泡沫的介質(zhì)液位同樣精確測(cè)量成為可能；外安裝的傳感器不存在衛(wèi)生問題；同樣可以測(cè)量有毒、有害、腐蝕性的介質(zhì)液位；傳感器無可動(dòng)件無磨損；安裝費(fèi)用低，使用中的設(shè)備不需中斷即可安裝；不需在罐體和管線上鉆孔，高壓罐的測(cè)試或定位焊接安裝不需增加任何額外費(fèi)用；根據(jù)產(chǎn)品罐的液位測(cè)量量程最大可達(dá)30m；自調(diào)節(jié)功能；報(bào)警輸出；傳感器可提供危險(xiǎn)區(qū)認(rèn)證（可選）。
2)外貼式超聲波液位計(jì)安全環(huán)保
在測(cè)量有毒有害、有腐蝕、有壓力、易燃易爆、易揮發(fā)、易泄漏的液體時(shí)，由于測(cè)量探頭和儀表都在容器外，所以安裝、維修、維護(hù)操作不接觸罐內(nèi)的液體和氣體，非常安全，且不污染環(huán)境，是綠色環(huán)保儀表。
3)外貼式超聲波液位計(jì)安裝維護(hù)便捷
外貼式超聲波液位計(jì)安裝方便，耐用可靠。安裝不在容器上開孔，不用法蘭盤，不用連通管，可以不停產(chǎn)安裝，不必清空容器。測(cè)量頭和儀表中無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，嚴(yán)格密封與外界隔離，不會(huì)磨損或腐蝕，十分耐用可靠，維護(hù)工作量很小。
4)外貼式超聲波液位計(jì)的適用范圍
該儀表測(cè)量范圍較大，0.3-30M，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行編程。可測(cè)量的常見液體種類如下：液氯，液氨，氯乙烯，液化石油氣，液化天然氣，丙烷，丁烷，乙烯，丙烯，丁二烯，丙酮，汽油，煤油，柴油，鹽酸，硫酸，王水等有毒有害、易燃易爆、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)侵害性介質(zhì)液位。
四、外貼式超聲波液位計(jì)用途
主要用于帶壓力、腐蝕性、劇毒、易燃爆、高純度、無雜菌等液體的液位測(cè)量。
五、外貼式超聲波液位計(jì)儀器特點(diǎn)
(1)探頭外置，無需對(duì)被測(cè)容器開孔，真正實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，適用于對(duì)各種密閉容器內(nèi)有毒、易揮發(fā)、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性等液體介質(zhì)液位的精確測(cè)量。
(2)儀器無任何機(jī)械可動(dòng)部件，壽命長(zhǎng)。無腐蝕、無污染、使用面積廣。
(3)儀器內(nèi)置ASIC(智能超聲波專用硬件集成電路)，使儀器體積小、測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定、可靠，能適合于各種被測(cè)液體和被測(cè)容器，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)易，無需復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。
(4)儀器內(nèi)置自動(dòng)溫度修正、自動(dòng)固定距離標(biāo)定等多種校準(zhǔn)功能，使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。
(5)儀器功能齊全，具有RS-485接口、4-20mA接口。
六、外貼式超聲波液位計(jì)主要性能參數(shù)
量程：3m；5m；10m；20m；30m
測(cè)量誤差：1‰(罐壁過厚、壓力溫度不穩(wěn)可能影響精度)
顯示分辨率：1mm
遷移量：±10m
電流輸出：4～20mA，最大負(fù)載750Ω
通信：RS-485
電源：DC24V±15%，10W
濕度：15%RH～100%RH
外殼防護(hù)：IP65
防爆標(biāo)志：ExdIICT6
材質(zhì)：鑄鋁
顯示：寬溫LCD顯示6位數(shù)碼顯示
超聲波探頭使用環(huán)境溫度：-50～+220℃
七、外貼式超聲波液位儀安裝示意
