超声波液位计工作原理 超声波传感器

河南福瑞德仪表有限公司拥有雄厚的技术力量，完备的计量设施。公司提供的全系列液位传感器及变送器，能够限度满足不同用户的需求。严格控制的制造过程，精心细致的调试，精密完善的测量调试装备，保证了产品精度和可靠性。并在产品开发、研制的过程中，吸取国内外仪器仪表的技术精华，建立了一支高、精、尖的科研开发队伍，使产品性能不断升级。
超声波液位计标定：
超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果能测出超声波在空气中的传播时间，就能算出其传播的距离。超声波测量液位，就是通过测定超声波传播的时间间隙来测出声波传送的距离。
具体方法：由安装于被测容器顶部的超声波探头向液面发射一束超声波，声波被液面反射后，由探头接收。
控制器测得传播时间t，根据声速v=340m/s，即可得出液面至探头的空间距离L。探头至容器底部距离为H，容器内的液位高度h。
计算公式为： h=H-L其中L=v×t/2
由于温度对声速有影响，需测出空气温度T以修正声速。
修正公式为：v=331.46×T（℃）
B为盲区，盲区是指从超声波探头向下开始的一小段距离无常检测反射回波，这一小段距离被称为超声波液位计的盲区。在这一小段距离内无常检测反射波，那是因为超声波液位计在发射超声波脉冲时，不能同时检测反射回波。而且由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，且发射完超声波后传感器还有余振，期间超声波液位计不能检测反射回波。在测量液位时，如果被测的高液位如进入盲区，超声波液位计将不能正确检测液位实际高度，会出现误差。当碰到类似情况时，可以根据需要将液位计加高安装，或者降低液面。

超声波液位计具有如下特点。
（１）高能量。超声波液位计自带的高能量可以穿透粉尘、蒸汽、泡沫及其他干扰类的物体，而超声波液位计传感器即使表面附着超过１ｃｍ 粘物，也能正常测量。
（２）低频率。频率的大小与传输距离、波长有关。频率越低，穿透能力越强，波长越大，能量也就越大。越低的频率能使超声波穿透能力更强，他物干扰性变弱，保证超声波反射的强度，超声波液位计能将发射频率降低到４ｋＨｚ，能测量到更远的距离。
（３）自动增益。超声波液位计能根据工况的不同，位置地理条件及环境的不同，有差别性地决定声波的回波能量大小，并能够自动调节增益，可在恶劣的工况环境中使用。
（４）回波识别技术。在恶劣的工况环境中，需要识别声波中的杂波以去除干扰波，超声波液位计借鉴了测距的回波技术，使用其的ＧＯＳＨＡＷＫ软件进行识别操作。
（５）ＩＰ防护等级。国家标准ＧＢ４２０８－８４和国际电工会标准ＩＥＣ５２９－７６关于外壳防护等级的有ＩＰ６５防喷水型和ＩＰ６８潜水型。在防护等级的选择中，考虑到冷却水塔内环境常年潮湿，水汽充足，选择防护等级为ＩＰ６８的探头，以防止水汽及其他原因对传感器探头的腐蚀及损害。
（６）盲区。频率越低，盲区越大，在参照相关选型表所列举的数据并根据现场的实际情况，应尽量选择盲区小并能满足实际工况的产品。可以在软件参数中纠正一部分盲区参数，这样可以减少硬件产品升级而需要的设备费用。
（７）频率。考虑到外部环境及江南地区季节因素的影响，选择３０ｋＨｚ传感器用于冷却塔液位的监测，可以保证液位参数的准确性。

超声波液位计的工作原理：
超声波液位计的工作原理是由换能器（探头）发出超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。

应 用：各类工业、水利的液位测量
测量范围：2米；5米，10米，15米，20米，25米，30米，35米，40米，45米，50米
供电电压：12VDC，24VDC，220VAC±10%
过程连接：根据量程确定
主机外壳材料：ABS、PC
传感器外壳材料：ABS、PVDF、PTFE
过程温度：-25～+60℃
过程压力：0～3bar
线 制：四线制;
模拟信号输出：4-20mA;
数字信号输出：RS232或者RS485;
控制输出：2路继电器
防护等级：IP67
测量准确度：0.5
显 示：LCD显
传感器到主机电缆长度：10米
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