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超声波液位计的测量原理及适用范围

2019-09-02

  【计为自动化 专注物位测量】物位,是指液体与气体、液体与液体、固态物质与气体之间的界面相对于容器底部或某一基准面的高度。物位测量在生产生活中随处可见,它既可以反映物料的高低位平衡状态,也是保证安全生产的关键因素。目前,可以进行物位测量的仪表有很多种,超声波液位计就是其中一种,其英文名称为Ultrasonic Level Transmitter,是一种由单片机控制的物位测量仪表。由于超声波液位计采用非接触式测量,对被测介质并无太大限制,因此其不仅可以对液体表面位置进行测量,也可对固体位置进行测量。本文将对超声波液位计的测量原理及适用范围进行简单讲解。

超声波液位计的测量原理及适用范围

  一、超声波液位计的测量原理

  超声波液位计是利用声波碰到液面(或料面)产生反射波的原理,测出发射波和反射波的时间差,从而计算出物位的高度,多用于连续性测量。声音在介质中的速度为c,回波与发射脉冲的时间差为t,然后根据公式D=c×t/2,再计算传感器与物面之间的距离D。超声波液位计的测量原理请结合下图理解,计算公式为:L=E-D,其中E为空罐距离,F为量程(满罐距离),L为物位,BD为测量盲区,D为传感器外壳平面到液面(或料面)之间的距离。
  二、超声波液位计适用范围
  超声波液位计一般适用于有规则性的液体与固体。若是测量腐蚀性介质,则需要选用防腐蚀探头;若是测量易燃易爆的介质,则需要选用具有防爆性能的超声波液位计。超声波液位计一般不适用于温度变化跨度较大、液面不平整波动较大的介质;由于超声波传播需要介质,所以在真空环境中也不可使用超声波液位计;此外,蒸汽和粉尘均会对超声波液位计的声波传导产生一定阻碍,影响测量效果,故在蒸汽和粉尘较多的场合,超声波液位计也无法使用。
  计为Uson-11超声波液位计整机防护等级高达IP66/IP67,探头材质可选用PVDF,能保证仪表在腐蚀性液体或者腐蚀性环境中仍可靠测量,应用范围广泛;对于爆炸性危险工况,可选购Uson-21隔爆型超声波液位计,其采用隔爆外壳设计,通过国家防爆认证中心认证,防爆等级为Ex d IIC T6 Gb。

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