超声波液位计原理

超声波物位计安装于容器上部在电子单元的控制下，探头向被测物体发射一束超声波脉冲。声波被物体表面反射，部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收，其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间，并根据已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响，所以仪表应测量温度，以修正声速。

技术问答

1． 超声波物位计适于什么样的应用环境？
通常应用于温度在-40℃～100℃之间、压力在3Bar（5kg/cm2）以下的场所进行液位或料位的测量。
在常温、常压的情况下，选择超声波物位计测量液体液位是最佳的选择，具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点，并具有相对的价格优势。
由于超声波物位计在测量物位时，与被测介质不接触，同时为全密闭防腐结构，因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量，效果最佳。

2． 对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量，应注意那些事项？
应注意两点：
a 容器内气体声速可能与空气中的声速不同，如液位计不能对声速进行修正，则会出现一定的误差；
b 挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结，阻挡声波的收发，要求液位计具有可变功率控制功能。
我公司产品能够满足以上要求，并有大量的实践应用。

3． 超声波物位计对固体料位的效果如何吗？
使用超声波物位计进行料位测量是可行的，有足够的应用经验和成功实例。
在对料位进行测量时，应选择好安装位置，选择料面相对平整的位置；对于粉末状的料位，可选择功率（量程）更大的物位计进行测量。

4． 对于液面剧烈波动的液体，如何使用超声波液位计进行液位测量？
有三种可行的办法：
a 选用具有自动功率控制功能的超声波液位计
b 选用更大量程的超声波液位计
c 在液体中加入塑料管，测量塑料管内液位

5． 两线制超声波物位计与三线制超声波物位计有和不同？
两线制超声波物位计其供电（DC24v）与信号输出（DC4-20mA）共用一个回路，仅使用两条线即可，为标准的变送器形式，不足之处是发射功率相对略微微弱一些。
三线制超声波物位计实际上为四线制，其供电（DC24v）与信号输出（DC4-20mA）回路分离，各使用两条线，当它们负端共地相连时，通常使用三条线即可。其优势是发射功率较大。

6． 什么是超声波物位计的盲区？
超声波物位计在发射超声波脉冲时，不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，同时发射完超声波后传感器还有余振，期间不能检测反射回波，因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测，这段距离称为盲区。被测的最高物位如进入盲区，仪表将不能正确检测，会出现误差。如有需要，可以将物位计加高安装。

7． 在工程设计选型时，最应注意的问题是什么？
要选择一个好的安装位置，设计合适的安装接口。
① 安装位置要尽可能选择液面平稳、料面平整的位置，同时远离扶梯、进料口、出料口，尽可能与容器壁保持较远的距离，远离搅拌器。
② 安装接口要求开口尺寸足够大，当为法兰安装时，法兰下面的接管长度要设计合理，对于我公司的10米、12米量程的物位计，接管长度应不大于15cm，选择DN80以上的法兰口。
对于15米、20米、30米和40米量程的物位计，接管长度应不大于20cm；选择DN200以上的法兰口。
对于8米以下量程的物位计，对接管长度无要求，可适当设计，以消除盲区的影响，并选择DN65以上的法兰口。
对于8米以下量程的物位计，对接管长度无要求，可适当设计，以消除盲区的影响，并选择DN65以上的法兰口。

8． 超声波物位计是超声波液位计和超声波料位计的统称。
当用于测量液体液位时，通常称为超声波液位计。
当用于测量固体料位时，通常称为超声波料位计。

本文章来自于：北京中瑞能仪表技术有限公司

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