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一、一體式超聲波物位計(jì)原理
一體式超聲波物位計(jì)的工作是由換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測物體(物料)表面反射折回，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。聲波的傳播時(shí)間與換能器到物體表面的距離成正比。聲波傳輸距離S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可用公式表示:S=CXT/2。
由于超聲波脈沖發(fā)射過程中的機(jī)械情性占用了傳輸時(shí)間，導(dǎo)致靠近換能器的一小段區(qū)域內(nèi)反射波不能被接收。這個(gè)區(qū)域稱為盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號有關(guān)。
超聲波物位計(jì)工作及結(jié)構(gòu)介紹:測量需要兩個(gè)部件.一個(gè)用于發(fā)出聲波。采集回波，另一個(gè)用于計(jì)算數(shù)據(jù)。導(dǎo)出測量結(jié)果l變送器)。超聲波測晝系統(tǒng)將信號輸出到PLC或PC進(jìn)行過程控制。傳感器中可將電氣信號轉(zhuǎn)換成為聲能，以脈沖形式在空氣中傳播.然后經(jīng)由目標(biāo)物反射回到傳感器。此時(shí)傳感器作為接收裝置，將聲能轉(zhuǎn)換成為一種電信號。電信號處理器可以分析回波，計(jì)算傳感器和目標(biāo)之間的距離。從發(fā)出聲波到收到回波之間的時(shí)間與傳感器和容器中物料之間的距離成正比。
二、一體式超聲波物位計(jì)特點(diǎn)
★利用更新的換能器結(jié)構(gòu)和制造工藝，延長了換能器的工作壽命和抗腐蝕能力，顯著提高了換能器工作性能。
★微處理器程序控制,智能信號處理技術(shù),可實(shí)現(xiàn)多種典型工況軟件處理模式,使物位計(jì)能夠廣泛地適用于各種工業(yè)領(lǐng)域(如固體、液體、粉塵等復(fù)雜工況)，易于安裝和維護(hù)。
★紅外線遙控編程設(shè)益，操作簡單可靠，并帶有液昌顯示。
★一體化的設(shè)計(jì)外型小巧美觀,安裝方便。新技術(shù)、新材料的應(yīng)用,造就了可靠性和經(jīng)濟(jì)性一并的產(chǎn)品
三、一體式超聲波物位計(jì)技術(shù)參數(shù)
量程 | 4m(液體)、8m(液體)、20m(液體) |
盲區(qū) | 0.2m、0.3m、0.8 |
精度 | 滿量程的0.2%(空氣中) |
顯示分辨率 | 1mm、1cm |
顯示型式 | 4位LCD液晶顯示；6為LED數(shù)碼管顯示 |
輸出信號 | 4~20mA |
輸出負(fù)載 | 0~500Ω |
繼電器輸出 | 上限及下限控制(四線制) |
繼電器模式 | 常開(四線制) |
繼電器數(shù)量 | 2個(gè)(四線制) |
繼電器規(guī)格 | 5A250VAC/30VDC(四線制) |
參數(shù)設(shè)置 | 3位有感按鍵 |
溫度范圍 | -40℃~+80℃ |
溫度補(bǔ)償 | 全范圍自動(dòng) |
壓力范圍 | ±0.1MP |
供電電源 | 二線制DC24V(±20%)，30mA 四線制DC24V(±10%)，0.1A;[四線制AC200V(±10%),0.05可選] |
電纜裝置 | M20×1.5密封套 |
聲波束角 | 8°(3db)、5°(3db) |
檢測周期 | 1.5秒 |
外殼材料 | 鋁表面噴塑 |
傳感器材料 | ABS/PVC 防腐型PTFE |
保護(hù)等級 | IP66 |
安裝方式 | 螺紋、法蘭或支架 |
探頭加長 | 20cm或訂貨確定(寒冷地區(qū)安裝選用) |
外套管 當(dāng)型物位計(jì)安裝于容器開口處或安裝于圓管內(nèi)時(shí)，需要在探頭上安裝外套管，外套管有內(nèi)螺紋，可直接安裝在探頭上。
四、一體式超聲波物位計(jì)電氣連接
二線制接線端子圖
四線制DC24V供電接線端子圖(其中：端子DC24V-與4-20mA-及接大地已內(nèi)部聯(lián)通)
四線制AC220V供電接線端子圖
五、一體式超聲波物位計(jì)安裝主要事項(xiàng)
★選擇合適的安裝位置是確保物位計(jì)正常工作的關(guān)鍵，安裝時(shí)應(yīng)保證換能器與被測物料之間的超聲波束區(qū)域內(nèi)不存在任何障礙物。
★超聲波物位計(jì)的安裝位置應(yīng)保證換能器表面與zui高料位之間的距離應(yīng)大于盲區(qū)距離。
★物位計(jì)的安裝應(yīng)盡可能使換能器的聲波發(fā)射方向與物料表面垂直。
★換能器發(fā)射的超聲波束不得與加料料流相交。
如果是密閉容器，容器上的法蘭應(yīng)符合以下要求：
量程 | 4米 | 8米 | 20米 |
要求 | 法蘭內(nèi)口徑應(yīng)不小于65mm,接管內(nèi)壁光滑，同時(shí)在探頭上必須安裝隨機(jī)配件外套管。 | 法蘭內(nèi)口徑應(yīng)不小于65mm,接管內(nèi)壁光滑，同時(shí)在探頭上必須安裝隨機(jī)配件外套管。 | 法蘭內(nèi)口徑應(yīng)不小于2OOmm, 法蘭接管長度應(yīng)小于20Omm。 |
一體式超聲波物位計(jì)在如下情況下安裝時(shí)，必須在探頭上安裝隨機(jī)配件外套管。
1.在容器法蘭處安裝
2.在較厚的水泥板開口處安裝
3.在具有上抬沿的容器(池子)口處安裝
4.將探頭置于圓管內(nèi)安裝
說明:當(dāng)一體式超聲波物位計(jì)探頭側(cè)面與其他物體相對較近，該物體對探頭形成包圍或與探頭相對的面的面積較大時(shí)，將可能會(huì)產(chǎn)生近處聲波反射，形成假信號，造成物位計(jì)不能正常工作，對于上述幾種情況，必須在探頭上安裝外套管。
當(dāng)一體式超聲波物位計(jì)在容器法蘭處安裝、在較厚的水泥板開口處安裝、在具有上抬沿的容器(池子)口處安裝時(shí)，探頭前端應(yīng)從安裝口處伸出來，即要求安裝口的高度或厚度應(yīng)小干探頭的長度。如下圖所示:
加入導(dǎo)波管使液位測量穩(wěn)定
料位測量時(shí)的超聲波物位計(jì)安裝位置及角度
★若存在液面波動(dòng)大,或有浮球、有阻擋聲波的物體等情況，均可以向容器內(nèi)加入一個(gè)導(dǎo)波管，使聲波僅在導(dǎo)波管內(nèi)傳播，保證測量穩(wěn)定可靠。要求導(dǎo)波管內(nèi)徑大于65mm，內(nèi)壁光滑、平直，從法蘭口加至容器底部，塑料管上下端側(cè)面需各開一小孔，保證管內(nèi)外料面*。同時(shí)對于一體式超聲波物位計(jì)必須在探頭上安裝隨機(jī)配件外套管。物位計(jì)加高安裝時(shí)所用的對接管內(nèi)壁要光滑，其內(nèi)徑應(yīng)不大于容器法蘭口內(nèi)徑。
★法蘭式安裝時(shí)，為物位計(jì)所配制的法蘭盤應(yīng)為塑料材質(zhì)。是在訂貨時(shí)說明安裝法蘭尺寸，由廠家直接配制
★寒冷地區(qū)安裝使用時(shí)，應(yīng)選用探頭加長型的物位計(jì)，使探頭伸入容器內(nèi)部，避免結(jié)箱或結(jié)冰。探頭的加長長度可訂貨時(shí)確定。
