HWU32分體式超聲波物位計是一種物位開關(guān)。超聲波物位計的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來,部分反射回波被同一換能器接收,轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=CxT/2。由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計的型號有關(guān)。
◆ 可通過4~20mA連接到顯示表或各種DCS系統(tǒng)中,為工業(yè)的自動化運(yùn)行,提供實時的液位數(shù)據(jù)。
◆ 高質(zhì)量電源模塊,高穩(wěn)定可靠的元器件
◆ 可進(jìn)行智能化回波分析,無需任何調(diào)試及其它特殊步驟
◆ 具有動態(tài)思維、動態(tài)分析功能
◆ 液位精度達(dá)到±0.25%,能夠抗各種干擾波
◆ 非接觸式儀表,故障率低
◆ 輸入、輸出線均具有防雷、防短路的保護(hù)功能
測量范圍:0~15m(根據(jù)實測量程選定)
盲區(qū):0.45m~0.6m
測距精度:±0.25%(標(biāo)準(zhǔn)條件)
測距分辨率:1mm
壓力:常壓
儀表顯示:自帶LCD顯示
供電電壓:DC24V
環(huán)境溫度:-20℃ ~60℃
防護(hù)等級:IP65
傳感器發(fā)出的超聲波碰到被測介質(zhì)被反射,反射回波的質(zhì)量反映了物位計應(yīng)用效果?;夭ㄙ|(zhì)量定義為最小回波幅度(在條件下回波幅度)比噪聲幅度(虛假回波、多徑反射回波等的幅度)?;夭ㄙ|(zhì)量數(shù)值越大,物位計應(yīng)用效果越好。
超聲波物位計工作頻率及測量性能:傳感器高頻(40-70KHz)工作時,傳感器的尺寸小,盲區(qū)小,方向性好,精度高,但其聲波衰減快,傳播介質(zhì)(空氣)波動時穿透性差,測距較小。傳感器低頻(10-20KHz)工作時,傳感器尺寸大,盲區(qū)大,方向性不好,精度低,其優(yōu)勢是聲波衰減慢,傳播介質(zhì)(空氣)波動時穿透性較好,測距稍遠(yuǎn)。
超聲波的回波強(qiáng)度主要受以下兩個因素影響:
1.傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播。
超聲波是機(jī)械波。機(jī)械波在傳播過程中會受到傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響。例如:有一池塘水,當(dāng)風(fēng)平浪靜時, 往池塘中扔一石子就可看到水波紋,當(dāng)大風(fēng)使池塘水起波浪時,往池塘中扔很大的石頭都難看到水波紋。引起空氣波動因素很多,如:粉塵,氣浪,蒸汽,料流等都會引起空氣波動,降低回波質(zhì)量,影響測量效果。當(dāng)粉塵,氣浪等現(xiàn)象嚴(yán)重時,建議用低頻超聲波物位計來測量。
2.被測介質(zhì)表面越平整,聲阻抗越大(越硬)越有利于反射回波。
在固體測量時,被測表面都是不平的,有一定的安息角。在這種條件下的反射波是漫反射波。由于反射與波長有關(guān),當(dāng)反射面的線度可與波長相比時或更大時,才能發(fā)生反射。顯然,工作頻率越高,其波長越小,對于較小的物料,更易于發(fā)生漫反射。例如,頻率為10KHz的機(jī)械波在空氣中的波長是34mm,大多數(shù)情況下,物料的線度都不會有這么大。此外,低頻工作時,發(fā)射波的開角大,回波就會很寬。這時測得的數(shù)據(jù)也就不準(zhǔn)了,有時會差幾百毫米甚至1米或更多。因此,測量顆粒較小的固體料位,建議使用高頻超聲波物位計。
綜上述,考慮現(xiàn)場工況時,應(yīng)特別注意兩個方面:換能器到被測介質(zhì)間的空氣狀態(tài)和被測介質(zhì)的表面狀態(tài)。
超聲波物位計的選擇:
1.換能器
生產(chǎn)商給出的量程一般是在實驗室條件下才能達(dá)到。實際應(yīng)用時,選擇量程時,要留有余量。應(yīng)確保測量距離為儀表量程的0.3-0.5倍。有應(yīng)用案例。
2.控制表
應(yīng)選擇有回波顯示功能的控制表。由于物位測量工況的不確定性,物位計的工作性能僅用數(shù)字表示是不夠的。回波顯示是將換能器到被測介質(zhì)之間全過程的回波顯示出來。盲區(qū)附近的波形狀況,真實回波、虛假回波以及雜散噪聲的幅度、寬度以及信噪比等有關(guān)測量性能的因素通過回波曲線的形式全面反映出來,使用戶做到一目了然,心中有數(shù)。
一臺好的超聲波物位計應(yīng)具備的性能:頻率高、發(fā)射波開角小(方向性好),換能器諧振好(盲區(qū)小),換能器要起振快,剎車快,諧振頻率準(zhǔn)。全量程回波處理動態(tài)范圍大(100-120dB),回波圖形顯示。在多虛假回波的工況下,回波波形不斷變化時,物位計應(yīng)能準(zhǔn)確地捕獲真實回波。因此,物位計的回波處理軟件應(yīng)具有良好的算法(是一種物位測量應(yīng)用經(jīng)驗積累的總和)。