超聲波液位計的工作原理和使用要點

    隨著電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲波液位計也取得了長足的進步。該儀表具有精度高、非接觸、干擾因素少、價格低廉、使用方便的優(yōu)點，在石油、化工、農(nóng)田水利等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，尤其是在水處理和自控系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

    一、超聲波液位計的工作原理

    超聲波液位計由傳感器（探頭）和變送器組成。傳感器受電激勵后向被測介質(zhì)發(fā)出一個超聲波脈沖，該脈沖穿過空氣到達介質(zhì)表面后被反射回來，部分反射的回波被同一傳感器（此時作為接收器）接收，并轉(zhuǎn)換成電信號。變送器的電子檢測系統(tǒng)檢測到該信號后，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐何恍盘栠M行顯示。同時，將液位信號轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA電流信號傳送給上位機（PLC）參與過程控制。超聲波脈沖以聲速傳播，從****到接收所用的時間，即脈沖的傳輸時間t與傳感器到介質(zhì)表面的距離S成正比。

    距離S根據(jù)聲速C和傳輸時間t得出下列公式：

    S=C×t/2（在空氣的正常條件下，聲速為C=340m/s）

    由于****的超聲波脈沖有一定的寬度，使得在傳感器較近的小段區(qū)域內(nèi)反射波與****波重迭，傳感器無法識別，不能測量其距離值。這個區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波液位計的型號有關(guān)。最大的測量范圍取決于空氣對超聲波的衰減以及脈沖從介質(zhì)表面反射的強度。

    通過傳感器****并接收超聲波可測得傳感器到液面的高度S，只要將傳感器到構(gòu)筑物底部的距離L輸入到變送器的矩陣內(nèi)，即可測得介質(zhì)的液位高度d=L-S。測量的精度可達毫米。使用時可將被測介質(zhì)的液位上、下限輸入到變送器矩陣內(nèi)，以便及時輸出上、下限報警。

計為Uson系列超聲波液位計

    二、超聲波液位計的使用要點

    1、調(diào)節(jié)好超聲波傳感器距液面的高度。過遠，探頭接收的信號太弱；過近，進入探頭盲區(qū)，無法分辨。

    2、保證探頭表面垂直正對被測液面。同時，保證探頭****的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)不得有障礙物，應(yīng)避開罐內(nèi)人梯、限位開關(guān)、管道等。正常情況下，變送器的二極管會閃爍，接收到回波時，傳感器附近也能聽到噠噠聲。

    3、超聲波的抗電磁干擾性能不強，附近的用電設(shè)備易對它造成影響。信號線應(yīng)有獨立的穿線管，遠離動力線和照明線。保證信號屏蔽良好，穿線管應(yīng)使用導(dǎo)電鋼管，屏蔽層采用單點接地，避免回路的電位差干擾儀表。

    4、為防止信號線接觸不良，在信號線中間盡量不留接頭，接線端子壓接處不能有任何松動，不然接觸電阻將較大。必須有接頭則需焊接，減少隱患。

    5、信號線尤其是接頭處受潮，也會造成信號紊亂，所以應(yīng)保持信號線的干燥。當信號線須走纜溝時，需在纜溝支架上敷設(shè)。

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