超聲波液位傳感器是一種非接觸式傳感器,使用的是超聲波反射原理,也就是通過監測超聲波發送與反射的時間差來計算液位高度,從而達到液位測量目的。
它具有非接觸、安裝簡單,靈活性高等的特點,不過安裝環境要求監測下方位置不能有障礙物阻擋信號。超聲波對液體的穿透本領很大,可以穿透液體,可用于水文監測、污水監測、罐體液位監測等應用場景。
我們的超聲波液位計在工作的時候,都是把高頻脈沖聲波由換能器發出,并且是越到被檢測的物體表面,然后就反射回來,這樣,反射回來的反射波被換能器接收,轉換成新號,這就是超聲波液位計的原理所在,也許這么說大家還是不太明白,容易走進盲區的問題,其實,這是很簡單的,就是超聲波變送器就無法測量液位了,所以在確定超聲波液位計的量程時,留出40厘米的余量,安裝時,變送器探頭高出高液位40厘米左右。這樣才能對液位的準確監測及超聲波液位計的安全。這樣,在實際的效應當中才是明顯的。
超聲波液位計的工作原理是通過一個可以發射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發射能量波,能量波遇到障礙物反射,由一個接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定液(物)位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理,終轉化成與液位相關的電信號。
一次探頭向被測介質表面發射超聲波脈沖信號,超聲波在傳輸過程中遇到被測介質(障礙物)后反射,反射回來的超聲波信號通過電子模塊檢測。通過軟件加以處理,分析發射超聲波和回波的時間差,結合超聲波的傳播速度,可以計算出超聲波傳播的路程,進而可以反映出液位的情況。
超聲波液位計是基于回波測距的原理工作的。應用回波測距法測量液位的原理,由超聲波探頭向液體和氣體的分界面發射超聲脈沖,經過時間t后,便可按收到從液面反射回來的回波脈沖。若超聲波在液體中的傳播速度為v,則自超聲波探頭至液面的距離H可計算如下:h=1/2vt
超聲波在一定液體中的傳播速度v通常是已知的,因此只要測出超聲波在探頭與液面之間往返一次所需的時t,即可確定液位H。超聲波探頭通常是基于壓電效應的原理工作的。由于壓電效應具有可逆性,實際應用的探頭往往既作為超聲波發射器又可作為超聲波接收器。超聲波探頭可以在發射兩個相鄰超聲脈沖的時間間隔內,接收從液面反射回來的回波脈沖。采用回波測距原理測量物位的關鍵在于聲速的準確性。超聲波在介質中的傳播速度與介質的密度有關,而密度又是溫度和壓力的函數,因此,當溫度發生變化時,聲速也要發生變化,而且影響較大。因此為了超聲波液位計的測量精度,應進行溫度補償。超聲波液位計測量時與介質不接觸,無可動部件,傳播速度比較穩定,對光線、介質黏度、濕度、介電常數、電導率、熱導率不敏感,因此可以測量有毒、腐蝕性或高黏度等特殊場合的液位。超聲波液位計既可以連續測量和測量液位,也可以方便地提供遙測或遙控信號,還能夠測量高速運動或有傾斜晃動的液體液位,但結構復雜,價格昂貴。
超聲波物位傳感器測量精度高,運行穩定,而且具有溫度補償功能。利用超聲波反射測距的原理,從發射到接收時間間隔與轉換器到被測介質表面的距離成正比。通過數學公式即可算出介質的物位。該設備主要用于煤礦井下的液位測量。
本產品工作原理是由換能器(探頭)發出超聲波脈沖遇到被測介質表面被反射回來,反射回波被同一換能器接收,轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發射到接收到超聲波脈沖所需要時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值 D 與聲速 C 和傳輸時間 T 之間的關系可以用公式表示:D=C×T/2。
由 D 即可算出介質的液位。
運輸、貯存
包裝后的液位計在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水陸、陸路及空運等各種運輸方式。
包裝后的液位計應能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于 90%的環境條件中貯存 12 個月以上。
超聲波液位傳感器一般安裝在水箱頂部,應用案例(家用蓄水池、水井、水槽、工業設備等)。
超聲波是一種振動頻率聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段,產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波液位變送器可廣泛用于各種常壓儲罐、工藝罐、小罐和小型容器、泵提升站、廢水儲罐等;由于其設計的靈活性,超聲波液位變送器也可應用于集成系統或替代浮球開關、電導開關和靜壓傳感器,在流體控制和化學品供應系統的綜合應用中也能見到它的身影。
礦用超聲波液位計安裝注意事項:
(1)超聲波液位計位置應使其有一條垂直于液面的暢通的聲通道。
(2)超聲波液位計不應與粗糙罐壁、橫梁和梯子等物相交。
(3)傳感器應安裝在符合規定的溫度范圍并適合于其防護等級及構成材料的區域內,前蓋應能夠接近進行編程、接線和觀察顯示值。
(4)傳感器應遠離高壓或強電工作區、接觸器及可控硅控制驅動器。
(5)傳感器安裝盲區大于25cm,要保持傳感器面與液位距離至少在25cm以上。
超聲波液位計特點:
多脈沖低電壓多點發射發射電路,雙平衡抑制噪聲多點接收電路:提高儀器可靠性,解決不物位不平整測量不準確的難題,并大大加強抗干擾能力,可在變電站發射塔附近穩定工作。
自動功率調整、增益控制、溫度補償。
的檢測技術,豐富的軟件功能適應各種復雜環境。
采用新型的波形計算技術,提高儀表的測量精度。
具有干擾回波的抑止功能測量數據的真實。
GUC8礦用超聲波液位計主要用于液位測量,現場顯示并產生信號傳給上位機或者綜合控制站,以達到及時準確的判定和控制液位情況。分體式設計,適用于封閉罐、敞口罐、池等各種安裝環境,方便安裝與調試。