超聲波液位計是液位測量儀表界中的新的寵兒，而它另外一個名字大家可能耳熟能詳：非接觸式超聲波液位計。沒錯，超聲波液位計以非接觸作為主要特點，在電氣儀表的圈子里面，占據了越來越重要的角色。非接觸式超聲波液位計它的優點是比較多的，在一些比較惡劣的情況下，例如所測液位含有比較多的顆粒物雜質，罐體上強腐蝕的介質，所測介質溫度較高的情況，在這種情況下，投入式液位計并不適用，很多的現場都青睞于非接觸式超聲波液位計，它的安裝雖然有一定的要求，但是測量相對更加穩定。為什么在這類工況下非接觸式超聲波液位計可以使用呢?這就不得說超聲波液位計的測量原理了!

 

超聲波液位計特點及工作原理

超聲波液位計是由微處理器控制的液位數字儀表。在測量中超聲波脈沖由傳感器發出，聲波經液體表面放射后被傳感器接收，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉換成電信號，由聲波的發送和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。超聲波液位計采用非接觸測量，對被測介質幾乎不受限制，可廣泛用于液體固體物料高度的測量。

超聲波液位計適于應用的環境

 

超聲波液位計是超聲波液位計和超聲波料位計的統稱，當用于測量液體液位時，通常稱為超聲波液位計； 當用于測量固體料位時，通常稱為超聲波料位計。

超聲波液位計通常應用于溫度在-40℃～100℃之間、壓力在3Bar(5kg/cm2)以下的場所進行液位或料位的測量。

超聲波液位計的安裝

 

1超聲波液位計安裝方式

1）超聲波液位計應水平置于容器頂部。

2）選擇一個合適的方法來安裝超聲波液位計。

3）超聲波收發傳感面應與液面平行。

4）超聲波收發傳感面應盡量避免靠近容器側壁。

5）為避免振動或搖晃導致液位計松動，請小心的進行堅固安裝。

6）同一容器內不要安裝多臺超聲波液位計，超聲波互相干擾會導致測量誤差。

7）安裝位置應避免陽光直射，露天安裝應加防護罩。

 

8）安裝位置應避免強振動區域，如安裝在輕振動區域，應安裝橡膠減振器。

9）安裝位置應遠離進料口且不能碰到障礙物。

10）如法蘭安裝時,請注意法蘭立管高度與立管內徑的關系。

 

11）安裝接口要求開口尺寸足夠大，當為法蘭安裝時，法蘭下面的接管長度要設計合理，對于10米、12米量程的物位計，接管長度應不大于15cm，選擇DN80以上的法蘭口。

對于15米、20米、30米和40米量程的物位計，接管長度應不大于20cm,選擇DN200以上的法蘭口。

對于8米以下量程的物位計，對接管長度無要求，可適當設計，以消除盲區的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

對于8米以下量程的物位計，對接管長度無要求，可適當設計，以消除盲區的影響，并選擇DN65以上的法蘭口。

 

2對于密封容器內的揮發液體的液位測量應注意兩點

 

容器內氣體聲速可能與空氣中的聲速不同，如液位計不能對聲速進行修正，則會出現較大誤差。

揮發性的液體會在超聲波液位計探頭表面凝結，阻擋聲波的收發，要求液位計具有可變功率控制功能。

3對于液面劇烈波動的液體在選用超聲波液位計有三種方法

 

a 選用具有自動功率控制功能的超聲波液位計。

b 選用更大量程的超聲波液位計。

c 在液體中加沉井，測量沉井內的液位。

4兩線制和三線制超聲波液位計

 

a 兩線制超聲波液位計其供電（DC24V)與信號輸出 （DC4-20mA)共用一個回路，為標準的變送器形式，不足之處是發射功率弱，不適合有較大波動的液面液位測量，當液位有較大揮發時，測量效果也不理想。

b 三線制超聲波液位計，其供電24VDC與信號輸出4- 20mADC各使用兩條線，負端與地共用一條線。其優勢是發射功率較大，適用于多種條件的液位和料位進行測量，效果較好。

5安裝示意圖

 

B＝盲區距離（近端測量距離）

H＝遠端測量距離

D＝發射頭至待測物表面距離

L＝液位F＝最大液位

 

聲波入射角度必須與水平面保持直角

 

傳感器安裝不可太靠近內壁以造成測量誤差

 

安裝時應避免安裝在進料口的位置，以免受物料或障礙物的干擾。

 

當超聲波換能器表面到最高液位的距離小于0.5米時，需要在盲板蓋上，加焊延伸管，以增加換能器表面到最高液位的距離。具體安裝方式如下圖所示。

 

對于安裝在室外或潮濕室內及制冷或加熱的罐上的儀表，為了防潮，應擰緊電纜密封套，而且要在進線口處使電纜向下彎曲。如圖示

 

利用固定支架將超聲波液位儀安裝于被測液體正上方，儀表的電源及通信線通過鍍鋅鋼管連接到控制室。當然也可以象罐頂安裝方法一樣，用法蘭固定換能器的方法來固定儀表。

注意：

儀表的發射面一定要水平；

超聲波換能器表面的安裝高度，應小于儀表的量程；

超聲波換能器表面到池頂或最高液位的高度，應大于儀表的盲區；

超聲波換能器至池壁、河岸、堤防的距離。一般需要大于0.5米以上。若壁不光滑、有明顯的凸出，則需要適當增加距離.

 

超聲波液位計的日常使用維護

 

超聲波液位計在日常使用維護中要從外觀上檢查儀表是否有損壞。

檢查是否符合測量點的技術要求，如過程溫度、壓力、環境溫度、測量范圍等。

檢查測量值是否與實際值一致。安裝地點是否有遮陽避雨的保護措施。

檢查接線端子位置是否正確、電纜密封塞是否擰緊、外殼蓋是否擰緊。若有輔助電源，顯示模塊是否有顯示。

超聲波在使用中，電源必須與銘牌上數據一致，在接線前應切斷電源。