超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。
在测量中超声波脉冲由传感器(换能器)发出,声波经液体表面反射后被同一传感器接收,通过压电晶体转换成电信号,并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。由于采用非接触的测量,被测介质几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。
超声波液位计由三部分组成:超声波换能器(探头)、驱动电路(模块)、电子液晶显示模块。
超声波液位计是测量液体高度、罐体高度、物料位置的监测仪表。仪表本身可采用二线制、三线制或四线制技术,二线制为:供电与信号输出共用;三线制为:供电回路和信号输出回路独立,当采用直流24v供电时,可使用一根3芯电缆线,供电负端和信号输出负端共用一根芯线;四线制为:当采用交流220v供电时,或者当采用直流24v供电,要求供电回路与信号输出回路完全隔离时,应使用一根4芯电缆线。直流或交流供电,具有4~20mADC,高低位开关量输出。
超声波液位计工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示:S=C×T/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。
探头部分发射出超声波,超声波遇到与空气密度相差较大的介质会行成反射,反射波被探头部分再接收,探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例:
距离 [m] = 时间×声速/2 [m]
声速的温度补偿公式:环境声速= 331.5 + 0.6×温度
雷达水位计属于通用型雷达液位计,它基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲在空间以光速传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。
雷达水位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。
即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。
雷达水位计是依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,雷达水位计的电磁脉冲以光速沿钢缆或探棒传播,当遇到被测介质表面时,雷达水位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度