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技术文章-超声波

超声波液位计的技术指标

发布时间:2024-06-18 09:54:26 人气: 27

超声波液位计又称超声波水位计、超声波物位计,是一种安装简便、适用性广、性价比高、性能优良的非接触式液位测量设备,在石油、化工、污水处理、水利水文及食品加工等行业中有着广泛应用。由于超声波液位计的主要技术指标对其具体应用有着直接影响,所以了解超声波液位计的技术指标主要有哪些就显得颇为必要。


一、超声波液位计的量程和盲区

量程和盲区是反映超声波液位计的两个重要指标。其中,量程反映的是换能器的灵敏度,代表的是液位计能测量的*大范围。也就是说,量程越大,灵敏度越高。大部分的厂家标称的量程都是针对平整液面来说,但在实际测量的时候,液位波动,表面有漂浮物,有粉尘、有蒸汽,这些都有可能导致量程不能达到标称值。


二、超声波液位计的温度和精度

超声波液位计的温度范围大部分标称是-20~60℃的范围。这也是用液晶显示的大部分液位计,其液晶屏的工作温度范围,超出该范围,液晶显示都会无法正常显示。如果不是液晶显示受限,一般都能做到-40~80℃的温度范围。

另外,压电陶瓷有个居里温度约300℃。居里温度一般是安全温度,一般情况下,换能器的工作温度很难超过150℃,一旦超过150℃,里面的压电陶瓷就很容易损坏,因此150℃可以看成是一个绝对破坏温度。另外,换能器制造过程用的部分材料,也不能在100℃以上的温度长时间工作。所以这就使得100℃成为大部分换能器的*限温度。

之所以要把精度和温度放在一起考虑,是因为在空气中,温度的测量误差为1℃时,其对声速的影响是0.6m/s,在20℃,1个大气压下,声速约为340m/s。所以,在温度变化较快的场合,测量的误差也会增大。

此外,对测量精度影响*较的还有气体成分。譬如,在一些挥发性液体的场合,液体的挥发导致空气成分发生变化,接着导致气体声速的变化,*后引起测量误差。


三、供电方式和信号输出方式

供电方式一般有交流电源95~230V AC,24V DC四线制,24V DC二线制三种。通信方式有:485通信,Hart通信,GPRS通信等。输出方式有:显示界面,电流4~20mA,电压1~5V。


四、安装方式

超声波液位计一般有螺纹和法兰两种安装方式。不推荐使用吊装方式安装,因为吊装易受风的影响,引起测量误差。安装时,还要考虑盲区的影响,要在物理上保证*高液面到探头表面的距离大于盲区。为避开盲区,在用加长导管安装的时候,必须注意探头辐射面两端与导管端面两端形成的夹角要大于换能器的锐度角(锐度角:波束两侧出现*一个*小值之间的夹角)。

一般来说,大部分超声波液位计用的换能器都可以看成一个圆型活塞阵。对大量程的产品来说,波束角并非越小越好,因为波束角越小,垂直对准液面就越困难。


五、正负压力

负压情况下,一般不推荐使用超声波测量,因为超声波是借助气体来实现传播的。负压情况下的空气较为稀薄,超声波在稀薄空气下传播,一是声速会变化,引起测量误差,二是稀薄的空气里,声波衰减增大,致使测量量程减小甚至无法测量。

正压力主要考虑探头结构的影响,只要探头结构不存在问题,没有漏气现象,在大的压力情况下超声液位计也是可以工作的。


六、腐蚀性和挥发性

腐蚀性主要考验的是超声波液位计探头的材质。一般来说,在弱酸弱碱的环境中,使用普通的塑料外壳完全没有问题。但在强酸强碱的情况下,则*好使用能够耐大部分强酸强碱的聚四氟乙烯外壳。

另外,还需注意的是,如果被测物质的腐蚀性和挥发性较强,在用一体式超声波液位计时,*好对电路板进行胶缝处理。因为大部分防水壳体,都不能防止气体进入,而气体进入设备后,则存在腐蚀电路板的风险。

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