超声波液位控制_可应用于腐蚀性流体

超声波液位计的结构及工作原理
超声波传感器主要由压电晶片组成，既可以**超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头**、一个探头接收)等。
超声传感器的**是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个传感器的性能是不同的

特点：1、相比超声波液位计，雷达液位计的测量范围较大，其可用于高度较高的大型储罐、塔槽、水槽中的液位测量。 　　虽然超声波液位计在某些特定情况下也可用于测量固体物位，但对于煤粉仓、灰渣库等低介电常数并伴有粉尘的物料而言，换能器所**出去的超声波会产生较大的哀减，因此在该工况下一般不选用超声波液位计，建议选择高频雷达液位计，并选配抛物面天线等此类的大尺寸小波束角天线。 　　2、雷达液位计采用电磁波，因其**不需要传播媒介，所以能够在真空环境中应用。相反，超声波液位计所**的机械波则需要借助传播媒介，所以不能在真空环境中应用。 　　3、对于液氨、浓盐酸等易挥发或扩散形成雾气的储罐的液位测量，或者是液面可能产生泡沫（例如循环水池）的工况，选用导波雷达液位计较为理想，但如储罐的尺寸较小，建议采用高频雷达液位计。 　　相比雷达液位计，超声波液位计的测量精度较低，但从性价比方面而言，因雷达液位计产生高频电磁波的电子电路较为复杂，使得产品成本较高，因此超声波液位计的性价比要**雷达液位计。在对精度要求不是特别高或被测液面状态较为理想时（如表面平静的脱盐水储罐、点火油罐等），超声波液位计较为经济和实用。 　　雷达液位计和超声波液位计均能较好用于液位测量，但实际应用中的具体选用哪种液位计，应根据过程工况、介质特性，并结合安装条件、使用环境等因素而定。

超声波液位计的安装方法
超声波液位计是一种非接触式、低成本、用于液位连续性测量的物位计。尽管安装简单，但如果安装过程中安装不当，对超声波液位计的正常测量也会产生很大影响。为此，本文就超声波液位计的安装方法作如下介绍，希望对仪表用户有所帮助。 　　根据超声波液位计的工作原理，超声波液位计是通过**超声波和其反射回波信号检测液位高度的，所以在安装超声波液位计时，应将超声波液位计的换能器（探头）垂直于被测液面安装，并确保其稳固不产生倾斜和位移。 　　根据容器灌**形状的不同，超声波液位计安装位置的选取，应尽量避免液面与灌**壁之间产生多次反射回波，以减少干扰，降低噪声信号，保证检测的准确性。 　　超声波液位计的合理安装位置应根据液体容器的不同**部和内部结构形状进行确定：
A．沟槽型容器： 　　1.支撑架要牢固可靠； 　　2.探头**的波束与槽壁的相交线的高度必须小于等于被测液面的高度； 　　3.安装高度要确保在所需量程范围内。 　　B．拱形容器： 　　仪表不能安装在拱形灌**，应该安装在灌**半径的1/2或1/3处。 　　C．锥形容器： 　　对于锥形容器且为平面罐**的容器，仪表的安装位置是容器**部，这样可以保证测量到容器底部。
由于超声波液位计在安装时存在“盲区”问题。不同量程的超声波液位计，对应的“盲区”尺寸大小也不尽相同。由于进入盲区的液位，超声波液位计就无法准确测量。所以，在选型确定超声波液位计的量程时，必须预留出大于或等于“盲区”的尺寸余量。也就是探头的高度与液位高度间的差值，必须大于或等于“盲区”的尺寸，以保证对液位的准确监测，并确保仪表安全（避免探头被液体浸没）。 　　由于超声波液位计的换能器（探头）发出的脉冲声波都有一定的**角，这就要求在安装超声波液位计时，从探头下缘到被测液体表面之间，在**的波束所辐射的区域内不得有障碍物（包括容器壁）。因此，在安装超声波液位计时，应避开如人梯、限位开关、加热设备、支架等障碍物。同时须注意，超声波液位计**的波束不得与加料料流相交。 　　超声波液位计一般适用于常压环境，过压或负压对声波传播速度产生影响，影响测量精度，严重的过压或负压甚至会导致超声波液位计无 ** 常工作。 　　当超声波液位计使用在户外或潮湿的环境中，需要注意电缆线接入和沿引方式。正确的方法是将电缆线弯曲并朝下引，以防止水或潮气进入仪表（D防潮安装示意图）。另外，出于安全考虑，必须在断电的情况下接线或拆线。 　　在防爆区域内时安装超声波液位计时，还必须遵守国家防爆危险区的安装规定。 　　，要提醒的是，在安装超声波液位计之前，须确认仪表型号是否满足过程压力、过程温度、介质的化学性能等现场的环境要求，以确保仪表在安装后能够正常使用。

超声波液位计工作原理：
超声波液位计安装于容器上部，在电子单元的控制下探头向被测介质**一束超声波脉冲。声波被介质表面反射，部分反射回波由探头接收并转换为电信号（如4-20mA信号），从声波**到声波反射回来被接收，其时间与探头至被测介质的距离成正比。电子单元检测该时间，并根据已知的声速计算被测距离，通过减法运算就可得出物位值。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波液位计就是利用它的这一原理而工作的。由于温度对声速有影响，所以仪表应测量温度以修正声速，也就是常说的温度补偿。

雷达液位计和超声波液位计是两种常见的液位测量仪表。但不少用户对于它们的特性有哪些差异，却知之甚少。所以很有就雷达液位计与超声波液位计的性能差异进行介绍的必要，以帮助用户较好地了解和使用这两种液位测量仪表，使它们的效用得到较好地发挥。
一、性差异
与超声波液位计一样，雷达液位计也是一种采用非接触式液位测量的仪表。但在抗环境干扰方面，雷达液位计较具优势，其受到环境特有的干扰偏小，且其测量精度较高。像雷达液位计能够不受高温高压、灰尘雾气的限制，能够在这些环境中使用且其具有较高的测量精度。雷达液位计设定的量程，能**出32米；被测介质温度，能**出240℃；荷载压力，可**出6.3MPa。
而超声波液位计，则不适宜用于高压高温、充满蒸气或粉尘的雾状空间中；相比较而言，超声波由于带有不替的特性，使得各时段的声波存储、曲线解析，耗时偏长，因此，也不适宜在液位变更速率偏快的环境中安装使用。
二、适用性差异
与超声波液位计相比，雷达液位计的应用范围较广，其能够适应超声波液位计适应不了的诸如高压及高温、带有尘杂等复杂环境。
超声波液位计对于雾状蒸气和细微尘杂，非常敏感。不仅如此，超声波的传播速率，受环境温度的影响也较大，每摄氏度误差率会**出0.13%。因此，为了提高超声波液位计的测量精度，需要进行温度补偿。尽管如此，由于选取的待测介质，与传感配件表层也存在温度差异，其配套补偿，也仅针对固定态势的传感点。为适应环境温度的变化，计为Uson系列超声波液位计带有温度补偿功能，测量精度高，适应性较强。
三、性价比差异
在售价方面，雷达液位计相比超声波液位计的价格较高。一般的超声波液位计市场售价不**过一万元。而雷达液位计的售价通常会**出两万元，一些带有hart特有的协议、具备现场显示模块的新型雷达液位计的单价，甚至会**出三万五。
深圳计为Rada-22高频脉冲料位计
随着自动化技术的进步，液位计也在不新。通过上面的对比，总体说来雷达液位计和超声波液位计各有千秋。所以，用户在选购这两种液位计时，应当结合工况的具体需求进行综合对比，选出可靠层级较高、精度符合预设规格要求的液位计。当然，为使仪表较好地用于测量，也要注意对液位计进行正确安装、使用和维护，对于在易爆易燃特性的周边环境使用的仪表，要对其加强查验。

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