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超聲波液位計(jì)如何正確的理解測(cè)量盲區(qū)

作時(shí)間:2018-09-07 10:12:19   來(lái)源:  作者:江蘇美安特儀表

  超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。具有抗干擾性強(qiáng)。可任意設(shè)置上下限節(jié)點(diǎn)及在線輸出調(diào)節(jié),并帶有現(xiàn)場(chǎng)顯示,可選擇模擬量,開關(guān)量及RS485輸出,方便的與相關(guān)設(shè)施接口。在測(cè)量中超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。由于采用非接觸的測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。

  超聲波液位計(jì)由三部分組成:超聲波換能器、處理單元、輸出單元。

  超聲波液位計(jì)可采用二線制、三線制或四線制技術(shù),二線制為:供電與信號(hào)輸出共用;三線制為:供電回路和信號(hào)輸出回路獨(dú)立,當(dāng)采用直流24v供電時(shí),可使用一根3芯電纜線,供電負(fù)端和信號(hào)輸出負(fù)端共用一根芯線;四線制為:當(dāng)采用交流220v供電時(shí),或者當(dāng)采用直流24v供電,要求供電回路與信號(hào)輸出回路完全隔離時(shí),應(yīng)使用一根4芯電纜線。直流或交流供電,具有4~20mADC,高低位開關(guān)量輸出。

  量程范圍:0-50米,多種形式可選,適合各種腐蝕性、化工類場(chǎng)合,精度高,遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出,PLC系統(tǒng)監(jiān)控。

  工作原理:

  超聲波物位計(jì)工作原理是由超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測(cè)物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào).聲波的傳播時(shí)間與聲波的發(fā)出到物體表面的距離成正比.聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時(shí)間T的關(guān)系可用公式表示:S=C×T/2.

  探頭部分發(fā)射出超聲波,然后被液面反射,探頭部分再接收,探頭到液(物)面的距離和超聲波經(jīng)過(guò)的時(shí)間成比例:

  hb=CT2即

  距離[m]=時(shí)間×聲速/2[m]

  聲速的溫度補(bǔ)償公式:環(huán)境聲速=331.5+0.6×溫度

  當(dāng)物體離眼睛較近且角度一定的時(shí)候,反而看不清楚了或者看不見,在這一范圍就叫做盲區(qū)。超聲波液位計(jì)的盲區(qū)也如同人眼的盲區(qū)一樣。

  超聲波液位計(jì)根據(jù)超聲波的發(fā)射和接收傳播,超聲波在空氣中傳輸?shù)乃俣仁且欢ǖ模暡òl(fā)射出去,然后接收液面或物面反射回來(lái)的波,從發(fā)射開始計(jì)時(shí),到接收到回波結(jié)束,超聲波在空氣中傳輸?shù)臅r(shí)間就定了。

  因?yàn)槭且粋(gè)來(lái)回,那實(shí)際距離就是距離的一半。

  池子的深度或罐體的高度是一定的。

  那實(shí)際液位就是池子的深度減去超聲波液位計(jì)測(cè)量的距離,就是液位或物位的高度了。

  由此,就實(shí)現(xiàn)了超聲波測(cè)量液位或者物位了。

  超聲波液位計(jì)的盲區(qū),根據(jù)量程的不同,盲區(qū)也不同。

  量程小,則盲區(qū)小,量程大,則盲區(qū)大。但一般都在30cm-50cm之間。

  所以一般在安裝超聲波液位計(jì)的時(shí)候盲區(qū)一定是要考慮到。

  在特殊場(chǎng)合,會(huì)要求盲區(qū)很小,這個(gè)時(shí)候可以考慮小盲區(qū)超聲波液位計(jì),其盲區(qū)一般只有4-6cm。但其量程也相對(duì)較小,只有0.6m。在很多液位測(cè)量的領(lǐng)域,因?yàn)榭臻g的限制,安裝條件的限制,需要盲區(qū)很小的超聲波液位計(jì)。

  超聲波液位計(jì)液位進(jìn)入盲區(qū),通常會(huì)顯示二次回波對(duì)應(yīng)的液位位置。舉例而言,如果盲區(qū)是0.3m,液面至換能器(或探頭)表面的距離是0.2m,則液位計(jì)會(huì)顯示對(duì)應(yīng)空間距離為0.4m的液位值。

  由于在測(cè)量液位時(shí),液面反射良好,因此超聲波液位計(jì)發(fā)出的聲脈沖,經(jīng)液面反射后,回波到達(dá)換能器(或探頭)表面后又會(huì)被重新反射回液面,并被再次反射回?fù)Q能器并接收,這時(shí)的回波即為二次回波。如果反射條件良好,還可能收到多次回波(多次往返的回波)。

  超聲波液位計(jì)采用聚丙烯防水外殼。殼體小巧且相當(dāng)堅(jiān)固,具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性,對(duì)于無(wú)機(jī)化合物,不論酸、堿、鹽溶液,除強(qiáng)氧化性物料外,幾乎都對(duì)其無(wú)破壞作用,對(duì)幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、烴、醇、酚、醛、酮類等介質(zhì)上均可使用。重量輕、不結(jié)垢、不污染介質(zhì)。無(wú)毒性。可用于藥品、食品工業(yè)設(shè)備安裝,維修極為方便。

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