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超聲波物位計(jì)
閱讀�6549�(shí)間:2010-09-10 10:35:31

  聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一�,即是機(jī)械振動在彈性介�(zhì)中的一種傳播過�,它的特征是頻率�、波長短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳�。超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),尤其是在對光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反�。有超聲波在介質(zhì)中傳播原理可�,若介質(zhì)壓力、溫�、密�、濕度等條件一�,則超聲波在該介�(zhì)中傳播速度是一�(gè)常數(shù)。因�,當(dāng)測出超聲波由�(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的�(shí)間,則可換算出超聲波通過的路�,即得到了液位的�(shù)�(jù)�

特點(diǎn)

  � 量程可達(dá)40m   固體料位測量可達(dá)25m�

  � 最小分辨率1mm�

  � LCD/LED大顯示屏�

  � 智能信號處理技�(shù)�

  � 全塑料防腐外殼:防護(hù)等級IP67�

  � 專利的換能器�(jié)�(gòu):小量程物位�(jì)法蘭安裝�(shí),對法蘭接管長度無要��

  � 簡單的按鍵設(shè)定參�(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� :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)��

  � 配有高低位雙繼電器:四線制提供此功能�

  � 家流和直流供電形式可選:四線制和分體�(jī)主機(jī)提供此功��

指標(biāo)

  程(m
4��10�12(固���15(固���20(固�10��30(固�15)�40(固�25
  區(qū)
≤量程�0.04
精度(空氣中�
量程0.2[%]F·S
電流輸出
4~20mA
輸出分辨�
�(shí)際量程的0.03[%]
輸出�(fù)�
0~500Ω
開關(guān)量輸�
高位,低位繼電器(共2�(gè))常�
繼電器規(guī)�
5A AC250V/DC30V
  顯示分辨�
8m以上�1cm�8m以下�1mm;固體都�1cm
顯示方式
4位LCD液晶�6位LED
輸入電源
DC24V(�10[%]�80mA或AC220V(�10[%]� 50Ma
溫度�(bǔ)�
全范圍自�
介質(zhì)溫度
-40℃~+85�
壓力范圍
±0.1MPa
聲波速角
5°�3db�
檢測周期
1�
參數(shù)�(shè)�
3位有感按�
電纜裝置
PG13.5密封�
外殼材料
ABS
傳感器材�
PVC
防護(hù)等級
IP67
安裝方式
螺紋(法蘭)或固定孔(支架)、螺紋說明:<15m:M64×1.5mm

知識

  技�(shù)原理

  超聲波物位計(jì)安裝于容器上部在電子單元的控制下,探頭向被測物體�(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�(shí)間與探頭至被測物體的距離成正�。電子單元檢測該�(shí)�,并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測距離。通過減法�(yùn)算就可得出物位�。由于溫度對聲速具有影響,所以儀表應(yīng)測量溫度,以修正聲速�

  技�(shù)問答

  1� 超聲波物位計(jì)適于什么樣的應(yīng)用環(huán)��

  通常�(yīng)用于溫度�-40℃~100℃之間、壓力在3Bar�5kg/cm2)以下的場所�(jìn)行液位或料位的測�。在常溫、常壓的情況�,選擇超聲波物位�(jì)測量液體液位是的選擇,具有工作可�、安裝簡�、使用周期長、免維護(hù)的特�(diǎn),并具有相對的價(jià)格優(yōu)�。由于超聲波物位�(jì)在測量物位時(shí),與被測介質(zhì)不接�,同�(shí)為全密閉防腐�(jié)�(gòu),因此對于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量,效��

  2� 對于密閉容器�(nèi)的揮�(fā)性的液體的液位測量,�(yīng)注意那些事項(xiàng)�

  �(yīng)注意兩點(diǎn)� a 容器�(nèi)氣體聲速可能與空氣中的聲速不�,如液位�(jì)不能對聲速�(jìn)行修正,則會出現(xiàn)一定的誤差� b 揮發(fā)性的液體會在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié),阻擋聲波的收發(fā),要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。我公司�(chǎn)品能夠滿足以上要求,并有大量的實(shí)踐應(yīng)��

  3� 超聲波物位計(jì)對固體料位的效果如何嗎?

  使用超聲波物位計(jì)�(jìn)行料位測量是可行�,有足夠的應(yīng)用經(jīng)�(yàn)和成功實(shí)�。在對料位�(jìn)行測量時(shí),應(yīng)選擇好安裝位置,選擇料面相對平整的位�;對于粉末狀的料位,可選擇功率(量程)更大的物位�(jì)�(jìn)行測��

  4� 對于液面劇烈波動的液�,如何使用超聲波液位�(jì)�(jìn)行液位測��

  有三種可行的辦法� a 選用具有自動功率控制功能的超聲波液位�(jì) b 選用更大量程的超聲波液位�(jì) c 在液體中加入塑料�,測量塑料管�(nèi)液位

  5� 兩線制超聲波物位�(jì)與三線制超聲波物位計(jì)有和不同�

  兩線制超聲波物位�(jì)其供電(DC24v)與信號輸出(DC4-20mA)共用一�(gè)回路,僅使用兩條線即可,為標(biāo)�(zhǔn)的變送器形式,不足之處是�(fā)射功率相對略微微弱一�。三線制超聲波物位計(jì)�(shí)際上為四線制,其供電(DC24v)與信號輸出(DC4-20mA)回路分�,各使用兩條�,當(dāng)它們負(fù)端共地相連時(shí),通常使用三條線即可。其�(yōu)勢是�(fā)射功率較��

  6� 什么是超聲波物位計(jì)的盲區(qū)�

  超聲波物位計(jì)在發(fā)射超聲波脈沖�(shí),不能同�(shí)檢測反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的�(shí)間寬度,同時(shí)�(fā)射完超聲波后傳感器還有余�,期間不能檢測反射回�,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)。被測的物位如�(jìn)入盲區(qū),儀表將不能正確檢測,會出現(xiàn)誤差。如有需�,可以將物位�(jì)加高安裝�

  7� 在工程設(shè)�(jì)選型�(shí),最�(yīng)注意的問題是什��

  要選擇一�(gè)好的安裝位置,設(shè)�(jì)合適的安裝接��

  � 安裝位置要盡可能選擇液面平穩(wěn)、料面平整的位置,同�(shí)�(yuǎn)離扶�、�(jìn)料口、出料口,盡可能與容器壁保持較遠(yuǎn)的距�,遠(yuǎn)離攪拌器�

 ?�?安裝接口要求開口尺寸足夠�,當(dāng)為法蘭安裝時(shí),法蘭下面的接管長度要設(shè)�(jì)合理,對于我公司�10��12米量程的物位�(jì),接管長度應(yīng)不大�15cm,選擇DN80以上的法蘭口。對�15��20米�30米和40米量程的物位�(jì),接管長度應(yīng)不大�20cm;選擇DN200以上的法蘭口。對�8米以下量程的物位�(jì),對接管長度無要�,可適當(dāng)�(shè)�(jì),以消除盲區(qū)的影�,并選擇DN65以上的法蘭口�

  8� 超聲波物位計(jì)是超聲波液位�(jì)和超聲波料位�(jì)的統(tǒng)稱。當(dāng)用于測量液體液位�(shí),通常稱為超聲波液位計(jì)。當(dāng)用于測量固體料位�(shí),通常稱為超聲波料位計(jì)�

�(yīng)�

  在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用超聲波物位�(jì)�(shí),會有各種因素對其穩(wěn)定、可靠的測量�(chǎn)生影�,下面我們將�(jié)合實(shí)際,講述各種干擾對超聲波物位�(jì)選用、使�、安裝的影響。超聲波流量�(jì)

  (1)介質(zhì)及環(huán)境溫度的影響

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

  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�(jì)測量的影�

  如果物料容器�(nèi)裝攪拌器,它同樣會反射超聲波信號,造成假反射回�,并被傳送到微處理器。微處理器將根據(jù)�(tǒng)�(jì)�(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�(yīng)至少為從攪拌器臂反射的回波的3倍。適�(dāng)降低攪拌器的�(zhuǎn)�,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(jì)測量料位的極限�

  1)料位

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

  2)料位

  料位也就是使超聲波能到達(dá)的距離傳感器的最�(yuǎn)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�,這一傳播距離對物料性質(zhì)依賴性很�(qiáng),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�、安裝適�(dāng),超聲波物位�(jì)的應(yīng)用效果還是比較滿意的�

  5  �(jié)束語

  超聲波類儀�(超聲波流量計(jì))是�(xiàn)代科�(xué)技�(shù)在工�(yè)測量中的具體�(yùn)�,是高新電子技�(shù)與聲�(xué)原理相結(jié)合的�(chǎn)�。比起常�(guī)儀�,它們的智能化更�,應(yīng)用的技�(shù)更先�(jìn),也給用戶帶來更大方��

維庫電子�,電子知識,一查百��

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