一、測量原理
原理
超聲波靜壓液位計的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出脈沖超聲波遇到被測介質表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接送，轉換成電信號。脈沖超聲波以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到脈沖超聲波所需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C與聲速S和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示： C= S xT/2。
由于發(fā)射的脈沖超聲波有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內的反射波與發(fā)射波重疊，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)的大小與超聲波的測量距離有關。
特點
由于采用了*的微處理器和的 EchoDisovery回波處理技術，超聲波液位計可以適應用于各種復雜工況。
“虛假回波學習”功能使得儀表在多個虛假回波的工況下，可正確地確認真實回波，獲得準確的測量結果,換能器內置溫度傳感器，可實現(xiàn)測量值的溫度補償。
超聲波換能器采用聲學匹配之技術，使其發(fā)射功率能更有效的輻射出去，提高信號強度，從而實現(xiàn)準確測量。
二、儀表概況
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應用： | 各類工業(yè)領域的液位測量 特別是水處理工業(yè) | 各類工業(yè)領域的液位測量 特別是水處理工業(yè) |
測量范圍： | 液體：0.25-5m | 液體：0.4-10m |
過程連接： | M66×3、法蘭 | M66×3、法蘭 |
換能器外殼材料： | PVC、PP、PTFE | PVC、PP、PTFE |
過程溫度： | －40℃.....80℃ | －40℃.....80℃ |
過程壓力： | －0.2........5bar | －0.2........5bar |
信號輸出： | 兩線制/四線制 4......20mA/HART | 兩線制/四線制 4......20mA/HART |
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應用： | 各類工業(yè)領域液位和固體測量 | 分體式，各類液位和固體測量 |
測量范圍： | 液體：0.5-15m，固體：0.5-8 m | 液體：0.5-40m，固體：0.5-20 m |
過程連接： | M66×3、法蘭 | M66×3、法蘭 |
換能器外殼材料： | PVC、PP、PTFE | PVC、PP、PTFE |
過程溫度： | －40℃.....80℃ | －40℃.....80℃ |
過程壓力： | －0.2........5bar | －0.2........5bar |
信號輸出 | 兩線制/四線制 4......20mA/HART | 兩線制/四線制 4......20mA/HART |
三、安裝要求
基本要求
換能器發(fā)射脈沖超聲波時，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下沿到被測介質表面之間，超聲波波束所輻射的區(qū)域內，可能有障礙物，因此安裝時應盡可能避開罐內設施，如：人梯、限位開關、加熱設備、支架等。如果有障礙物干擾情況下，安裝時需要進行“虛假回波存儲”。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時還要注意：料位不得進入測量盲區(qū)；儀表距罐壁必須保持一定的距離；儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。安裝在防爆區(qū)域內的儀表必須遵守國家防爆危險區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合，儀表必須接地。
圖示說明
測量的基準是探頭的下邊沿。
①當前物位E ②安裝高度G ③空氣距離L ④盲區(qū)C
注：使用超聲波靜壓液位計時，務必保證料位不能進入測量盲區(qū)。
安裝位置
在安裝超聲波靜壓液位計的時候，注意儀表和容器壁至少保持200mm的距離。 ①、基準面 ②、容器或對稱軸 |
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對于錐形容器，且為平面罐頂，儀表的安裝位置是容器頂部，這樣可以保證測量到容器底部。 |
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常見安裝位置的正誤 ①、錯誤：換能器應與被測介質表面垂直。 ②、錯誤：儀表被安裝在拱形或圓形罐頂，會造成多次反射回波，在安裝時應盡可能避免安裝在容器。 ③、正確 |
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①、錯誤：不要將儀表安裝于入料料流的上方，以保證測量的是介質表面而不是入料料流。 ②、正確 注意：室外安裝時應采取遮陽、防雨措施。 |
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防潮
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，應擰緊電纜密封圈，而且要在進線口處使電纜向下 彎曲。如圖示： |
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容器接管
容器接管的長度：必須保證探頭伸入容器內部接管至少10mm。 |
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攪拌
當罐中有攪拌時，儀表安裝盡量遠離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進行“虛假回波存儲”，以消除攪拌葉片所產生的虛假回波影響。若由于攪拌產生泡沫或翻起波浪，則應使用導波管安裝方式。 |
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泡沫
由于入料、攪拌或容器內其他過程處理，會在某些液體介質表面形成泡沫，衰減發(fā)射信號。如果泡沫造成測量誤差，應將傳感器安裝在導波管內，或使用雷達液位計。導波雷達液位計的測量不受泡沫的影響，是這種應用的。
氣流
如果容器內有很強的氣流，例如：室外安裝，而且風很大，或容器內有空氣渦流，您應該將傳感器安裝在導波管內，或使用雷達液位計或導波雷達液位計。
導波管安裝
使用導波管安裝（導波管或旁通管），可以避免容器內障礙物、泡沫和空氣渦流對測量的影響。 ①通空氣孔直徑5......10mm 如果安裝在導波管內，導波管的直徑只要大于換能器（探頭）的外徑即可（具體數(shù)據(jù)見：結構尺寸）。在連接導波管的時候，必須防止大的裂縫和焊縫。 注：測量粘附性介質的時候，不能使用導波管安裝。 |
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四、電氣連接
供電電壓
4...20mA/HART(二線制）
電源供電和電流信號共用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見技術數(shù)據(jù)。對于本安型須在供電電源與儀表之間加一個安全柵。
連接電纜的安裝
一般介紹
供電電纜可使用普通兩芯電纜，電纜外徑應為5....9mm，以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾，建議使用屏蔽電纜。
屏蔽電纜兩端均應接地。屏蔽必須直接連接內部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接地。
如果有接地電流，屏蔽電纜遠離儀表一側的屏蔽端必須通過一個陶瓷電容（比如：1μF 1500V)接地，以抑制低頻接地電流，同時仍可以防止高頻干擾信號。
接線方式
五、儀表調試
1、循環(huán)按移位鍵要可以查看代碼信息
L 空高距離
G 或E (G 安裝高度；E 當前物位)
D 儀表量程
C 盲區(qū)
P 應該輸出的電流值
U 電流跟蹤
A 工廠模式（必須為0.000）
2、菜單的使用
按住SET 鍵數(shù)秒，出現(xiàn)-XXXX-界面，輸入-0000-再按SET 鍵就可以進入菜單循環(huán)，退出也是按住SET 鍵數(shù)秒即可 (使用按鍵，其中某一位閃爍，使數(shù)字改為你所需要的數(shù)字)
（出廠默認設安裝高度測物位，電流等待跟蹤）
01、設置物位（即基準設定）
A、當04設置為0.000時，請設安裝高度數(shù)字(可模擬設置)
（當前H顯示值等于安裝高度值減去空高距離值）
B、當04設置為1.000時，請設物位實際高度數(shù)值（必須現(xiàn)場設置）
（當前H顯示值等于您需要的實際物料高度值）
由于探頭的離散性和安裝高度難估計性，要求高精度測量時，建議設當前物位
02、量程（電流輸出與其成正比）
03、液位切除（一般用在測流量上，0.003）
04、模式代碼設置（0.000代表安裝高度模式；1.000代表當前物位模式）
05、測量模式（0.000代表測物位；1.000代表測空高距離，距離測量不需設定）
06、電流跟蹤模式（0.000代表異常跟蹤；1.000代表持續(xù)等待跟蹤）
（異常跟蹤表示時刻刷新；等待跟蹤表示測到目標時刻刷新，沒測到保持當前等待數(shù)刻）
07、變化率（每接收一次變化量，建議2.000）
08、工廠模式（必須0.000）
21、組（可編程）上限控制 22、組（可編程）下限控制
23、第二組（可編程）上限控制 24、第二組（可編程）下限控制
25、第三組（可編程）上限控制 26、第三組（可編程）下限控制
27、上限聲音報警(可編程) 28、下限聲音報警（可編程）
(當儀表報警聲時，按任何鍵消除報警聲)
29、控制回差（防止繼電器頻繁抖動，建議采用 0.050）
30、背光 (0.000背光時延時關閉；1.000背光常亮)
31、儀表號（通訊連網(wǎng)用）
32、波特率 1→1200，N，8，1。 2→2400，N，8，1。
3→4800，N，8，1。 4→9600，N，8，1
六、技術參數(shù)
-過程連接GDOSN602 /603 螺紋M66×3,法蘭
-過程連接GDOSN630分體 法蘭、龍門框
-換能器 PVC、PP、PTFE
重量-601、602、603 4.5kg
- 630分體 6.2 kg
供電電壓非防爆 20…36VDC
-本安防爆 20…30VDC
-四線制 220VAC±10%
功耗 max.22.5mA
允許波紋—<100Hz Uss<1V
—<100Hz…100KHz Uss<10mV
輸出參數(shù) 輸出信號 4…20mA/HART
分辨率 1.6μA
故障信號 電流輸出不變(20.5mA; 3.8mA)
兩線制負載電阻 500歐姆
積分時間 0…20秒，可調
盲區(qū) -601 0.25m
-602 0.4m
-603 0.5m
-630 0.6m
量程(液體) -601 5m
-602 10m
-603 15m
-630 20m,40m
超聲波頻率 -601 46KHz
-602 35KHz
-602 35KHz
測量間隔 >2秒（取決參數(shù)設置）
調整時間 >3秒(取決參數(shù)設置)
發(fā)射角 -N601和602 5.5°
-N603 3°
顯示分辨率 1mm
精度 0.2％-0.5％ （滿量程）
工作存儲及運輸溫度 －40...+70℃
