一體式超聲波水位計

一、儀表簡介：
一體式超聲波水位計它博采眾長，吸取了國內(nèi)外多種物位儀優(yōu)點，實現(xiàn)了全數(shù)字化，人性化設(shè)計理念，具有完善的物/液位測控·數(shù)據(jù)傳輸和人機(jī)交流功能。主芯片采用進(jìn)口工業(yè)級單片機(jī)，數(shù)字溫度補(bǔ)償和超寬電壓輸入穩(wěn)壓等數(shù)十塊相關(guān)集成電路。具有抗干擾性強(qiáng)，可任意設(shè)置上下限節(jié)點及在線輸出調(diào)節(jié)，并帶有現(xiàn)場顯示，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。
二、工作原理：
的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，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)的大小與超聲波的型號有關(guān)。 
由于采用了*的微處理器和*的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。換能器內(nèi)置溫度傳感器，可實現(xiàn)測量值的溫度補(bǔ)償。 
超聲波換能器采用理想聲學(xué)匹配之技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效地輻射出去，提高信號強(qiáng)度，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確測量。

三、應(yīng)用范圍： 

超聲波物位計可廣泛應(yīng)用于石油、礦業(yè)、發(fā)電廠、化工廠、水處理廠、污水處理站、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保監(jiān)測、食品（釀酒業(yè)，飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品）、抗洪防汛、水文監(jiān)測、明渠、空間定位等許多行業(yè)。
四、*優(yōu)勢：
1、zui大量程可達(dá)40m   固體料位測量可達(dá)25m；
2、zui小分辨率1mm；
3、LCD/LED大顯示屏；
4、智能信號處理技術(shù)；
5、全塑料防腐外殼：防護(hù)等級IP67；
6、的換能器結(jié)構(gòu)：小量程物位計法蘭安裝時，對法蘭接管長度無要求；
7、簡單的按鍵設(shè)定參數(shù)：無需等待容器排空或加滿，無需附加的；
8、靈活的安裝方式 ：螺紋（法蘭）、固定孔（支架）；
9、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)霜；
10、配有高低位雙繼電器：四線制提供此功能；
12、家劉和直流供電形式可選：四線制和分體機(jī)主機(jī)提供此功能。

五、性能指標(biāo)：
1、量程：液面10m，固態(tài)料面 5m；
2、盲區(qū)： 0.6m l 精度：量程的0.25%或1cm；
3、分辨率：量程的0.1%或4mm；
4、重復(fù)周期：200ms或可設(shè)定；
5、電源：220VAC 50Hz 30W；
6、超聲波換能器AR41：
（1）工作頻率 41KHz；
（2）驅(qū)動電壓 1800Vpp，1ms；
（3）發(fā)散角度 14°；
（4）工作溫度 -40℃～90℃；
7、輸出：
模擬量：
（1）4—20mA輸出(帶隔離)；
（2）1--5V輸出(帶隔離)；
開關(guān)量：
（1）兩路單刀雙擲繼電器（報警、泵控等）；
（2）觸點容量 3A/250V(非感性負(fù)載)；
8、485/232通訊接口：主機(jī)、從機(jī)通過485/232通訊接口協(xié)同工作；
9、顯示方式：四位LED或LCD；
10、聲速補(bǔ)償方式：溫度補(bǔ)償；
11、工作環(huán)境溫度：-20℃～50℃；
12、殼體防護(hù)等級：IP65。

六、主要指標(biāo)介紹：
1、量程。所能測量的zui大范圍，反映的是換能器的靈敏度。量程越大，靈敏度越高。可以配置4、6、8、10、20、30m等不同量程的換能器。當(dāng)超聲波衰減快，界面反射差時，為避免超聲波探頭接收到的超聲波信號過弱，而無法與噪音信號區(qū)分，就需要增大換能器的發(fā)射功率。
2、盲區(qū)。也叫死區(qū)，就是超聲波測量不到的一段距離。超聲波在發(fā)射超聲波脈沖時，不能同時檢測反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時間寬度，同時發(fā)射完超聲波后傳感器還有余振，期間不能檢測反射回波，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)。相同量程的產(chǎn)品，盲區(qū)越小，就說明這個換能器的設(shè)計越好。
3、溫度。正常范圍是-10~60攝氏度。雖然壓電陶瓷的極限工作溫度一般是150攝氏度，但超聲波在制造過程中的大多數(shù)材料都不能在100攝氏度以上的溫度*工作。
4、精度。主要受溫度變化影響較大，為保證測量精度，大多數(shù)超聲波都帶有溫度補(bǔ)償功能。另外在氣體成分的變化也會對超聲波的精度產(chǎn)生影響，比如一些揮發(fā)性的液體，揮發(fā)后導(dǎo)致空氣成分變化，導(dǎo)致氣體的聲速變化，引起測量誤差。在常溫常壓以及不受外部環(huán)境干擾情況下，大部分廠家可以將精度控制在0.5%以內(nèi)。
5、兩線制與三線制。兩線制超聲波其供電（DC24v）與信號輸出（DC4-20mA）共用一個回路，也就是僅使用兩條線即可，不足之處是發(fā)射功率相對略微微弱一些。三線制超聲波實際上為四線制，其供電（DC24v）與信號輸出（DC4-20mA）回路分離，各使用兩條線，當(dāng)它們負(fù)端共地相連時，通常使用三條線即可，其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大。

七、優(yōu)缺點如下：

優(yōu)點：
1、與激光測距技術(shù)相比，有簡單和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點；
2、超聲技術(shù)一般不需要運動部件，所以在安裝和維護(hù)上又相應(yīng)比較方便；
3、超聲波不僅能定點和連續(xù)測位，而且能方便的提供遙測或遙控所需的信號；
4、超聲波與放射性測位技術(shù)相比，不需要防護(hù)。
技術(shù)特點：
1、具有強(qiáng)勁發(fā)射力的換能器，表面可自清潔，利用更新的換能器結(jié)構(gòu)和制造工藝，顯著提高了換能器的工作性能；
2、微處理器程序控制、智能信號處理技術(shù)，可實現(xiàn)多種典型工況軟件處理模式，使物位計能適應(yīng)固體、液體、粉塵等復(fù)雜工況；
3、紅外線遙控編程調(diào)節(jié)，操作簡單可靠，并帶有液晶現(xiàn)場顯示；
4、非接觸式連續(xù)測量，減少維護(hù)；
5、可用于測量物位、空間、距離，也可對標(biāo)準(zhǔn)或特別開關(guān)的液罐進(jìn)行自動液位－體積轉(zhuǎn)換；
6、帶背光的液晶顯示器，可按標(biāo)準(zhǔn)工程單位進(jìn)行顯示。

缺點：
1、當(dāng)超聲波傳播介質(zhì)密度發(fā)生變化，聲速也將發(fā)生變化，嚴(yán)重影響測量精度；
2、對溫度壓力比較敏感，所以一般需要在常溫常壓下測量；
3、有些物質(zhì)對超聲波有強(qiáng)烈吸收作用，選用測量方法和測量儀器時要充分考慮液位測量的具體情況和條件。
八、接線形式的選擇：
1、兩線制：兩線制超聲波其供電（僅DC24V）與信號輸出（D-20mA）共用一個回路，僅使用兩條線即可，為標(biāo)準(zhǔn)的變送器形式。
2、三線制：三線制超聲波實際上為四線制，其供電（僅DC24V）與信號輸出（D-20mA）回路分離，各使用兩條線，當(dāng)它們負(fù)端共地相連時，通常使用三條線即可。其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大。
3、四線制：供電（DC24V或AC220V）與信號輸出（D-20mA）回路分離，使用兩條線，其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大，同時提供高、低位繼電器輸出，增加了新功能。
4、測量量程：
a、根據(jù)實際量程選擇相應(yīng)型號的超聲波。
b、若被測液體波動劇烈，請選擇量程大一級別的型號。
c、固體料位測量的有效量程為液位量程的1/2至2/3。
5、供電形式：
DC24V供電：
a、提供給兩線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于30mA。
b、提供給三線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于60mA。
c、提供給四線制系列的供電電流能力應(yīng)不小于80mA。
AC220V供電：
只能選擇四線制系列的產(chǎn)品，供電電流能力應(yīng)不小于50mA。
九、容器安裝條件：
1、密閉容器：
a、對于8m以下量程，容器上要有DN65以上的法蘭口，對法蘭下的接管長度無需要求。
b、對于10m、12m量程，容器上要有DN80以上的法蘭口，對法蘭下的接管長度小于150mm。
c、對于15m量程，容器上要有DN150以上的法蘭口，對法蘭下的接管長度小于150mm。
d、對于20m、30m、40m量程，容器上要有DN200以上的法蘭口，對法蘭下的接管長度小于200mm。
2、開口容器：
a、對于8m以下量程，容器上要有直徑65mm以上安裝口。
b、對于10m、12m量程，容器上要有直徑80mm以上安裝口，安裝口的厚度小于150mm。
c、對于15m量程，容器上要有直徑150mm以上安裝口，安裝口的厚度小于150mm。
d、對于20m、30m、40m量程，容器上要有直徑200mm以上安裝口，安裝口的厚度小于200mm。
3、開放式池子：要求有安裝支架。
十、、安裝注意事項：
安裝方便，直接利用傳感器上的螺紋安裝，并注意以下幾點：
1、傳感器和zui高物位之間距離應(yīng)大于盲區(qū)（安置高度≥物位zui高高度+盲區(qū)）同時要保證傳感器軸線應(yīng)垂直于被測物體。
2、在固定當(dāng)中必要時可加橡膠墊圈，同時盡可能遠(yuǎn)離噪聲源。
3、因傳感器發(fā)射波夾角的存在，在安置時應(yīng)與器壁保持一定的距離菜單介紹（各代碼的說明、參數(shù)意義）：
PASS 密碼菜單（輸入3456進(jìn)入菜單）
P-00  空距:傳感器到池（罐）底的距離，或測距時的zui大測距
P-01 滿量程：zui高液位，對應(yīng)于電流輸出20mA
P-02 測量肓區(qū)：即傳感器到液（物）體面的zui小距離，在這區(qū)間內(nèi)儀表無法正常工作，一般取值30-60CM
P-03 測量數(shù)據(jù)的變化率：即每次采樣允許的zui大變化量，單位為mm/T，一般取10-30mm,當(dāng)設(shè)定為“00"時測量數(shù)據(jù)按實際變化值變化
P-04  顯示內(nèi)容：顯示距離與液位的切換，設(shè)定為“00"時顯示距離，設(shè)定為“01"時顯示液位。
十一、安裝原則：
1、探頭發(fā)射面到zui低液位的距離，應(yīng)小于選購儀表的量程。
2、探頭發(fā)射面到zui高液位的距離，應(yīng)大于選購儀表的盲區(qū)。
3、探頭的發(fā)射面應(yīng)該與液體表面保持平行。
4、探頭的安裝位置應(yīng)盡量避開正下方進(jìn)、出料口等液面劇烈波動的位置。
5、若池壁或罐壁不光滑，儀表安裝位置需離開池壁或罐壁0.3m以上。
6、若探頭發(fā)射面到zui高液位的距離小于選購儀表的盲區(qū)，需加裝延伸管，延伸管管徑大于120mm，長度0.35m～0.50m，垂直安裝，內(nèi)壁光滑，罐上開孔應(yīng)大于延伸管內(nèi)徑?；蛘邔⒐茏油ㄖ凉薜?，管徑大于80mm，管底留孔保持延伸管內(nèi)液面與罐內(nèi)等高。
十二、參數(shù)對照表：