德國(guó)E+H超聲波液位計(jì)的原理和應(yīng)用
E+H超聲波物位計(jì)也稱超聲波液位計(jì)，E+H超聲波水位計(jì)，E+H超聲波料位計(jì)。是一種優(yōu)良的非接觸的界面測(cè)量設(shè)備。適合石油、化工、自來(lái)水、污水處理、水利水文、鋼鐵、煤礦、電力、交通以及食品加工等行業(yè)。它安裝，操作簡(jiǎn)便，適用性廣，價(jià)格低廉。是一種物美價(jià)廉的物位物位、液位測(cè)量設(shè)備。
E+H超聲波物位計(jì)的原理：超聲波物位計(jì)安裝于容器上部，在電子單元的控制下，探頭向被測(cè)物體發(fā)射一束超聲波脈沖。聲波被物體表面反射，部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被重新被接收，其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。電子單元檢測(cè)該時(shí)間，并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測(cè)距離。
用探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離= 實(shí)際液位或者物位高度。把液位高度轉(zhuǎn)換成4~20mA電流信號(hào)、1~5V電壓信號(hào)輸出。或者通過(guò)485通信，H a r t通信，G P R S通信傳輸?shù)娇刂浦行?。由于溫度?duì)聲速具有較大的影響，所以儀表應(yīng)測(cè)量環(huán)境溫度，已修正聲速。超聲物位計(jì)的測(cè)量原理。
二.E+H超聲波物位計(jì)運(yùn)用的系統(tǒng)框：
在系統(tǒng)運(yùn)用中，由超聲波物位計(jì)測(cè)量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到控制中心?？刂浦行臋z測(cè)到儀表送來(lái)的液位信息，并根據(jù)液位的高度和實(shí)際需要來(lái)對(duì)加料或者減料進(jìn)行控制。
三.E+H超聲物位計(jì)的主要的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)
1、量程和盲區(qū)：量程和盲區(qū)是反映超聲物位計(jì)的兩個(gè)重要的指標(biāo)。量程代表的是這個(gè)物位計(jì)能測(cè)量的zui大范圍。反映的是換能器的靈敏度。也就是說(shuō)，量程越大，靈敏度越高。大部分廠家標(biāo)稱的量程都是針對(duì)平整液面來(lái)說(shuō)的，也就是說(shuō)實(shí)際測(cè)量的時(shí)候，液位波動(dòng)，表面有漂浮物，測(cè)量是固體料位，有粉塵，有蒸汽，都是有可能導(dǎo)致量程不能達(dá)到標(biāo)稱的值。比如50m量程的設(shè)備，如果測(cè)玉米的時(shí)候，實(shí)際只能測(cè)到2 0m.。盲區(qū)是反映換能器好壞的重要指標(biāo)。盲區(qū)也成死區(qū)，超聲液位計(jì)測(cè)量不到的一段距離，它是由于超聲換能器的余震造成的。比如盲區(qū)3 0 c m，也就是說(shuō)，在液體更探頭的距離小于3 0 c m的時(shí)候，將會(huì)出現(xiàn)不能測(cè)量的情況。那么相同量程的產(chǎn)品，盲區(qū)越小，說(shuō)明這個(gè)換能器的設(shè)計(jì)越好。對(duì)一些密閉罐體或者短量程的測(cè)量來(lái)說(shuō) ，安裝會(huì)越方便。因此盲區(qū)成為相同量程產(chǎn)品衡量換能器做得好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。
2、溫度和精度。
溫度范圍大部分標(biāo)稱是-2 0 ~6 0℃這個(gè)范圍。因?yàn)榇蟛糠钟靡壕э@示的物位計(jì)，液晶屏的工作溫度只能在這個(gè)范圍，超出這個(gè)范圍，液晶顯示都會(huì)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象。如果不考慮液晶顯示的限制，一般都可以做到-4 0~8 0℃的范圍。壓電陶瓷有個(gè)居里溫度約300度。居里溫度的一般是安全溫度，所以一般情況下，超聲換能器的工作溫度很難超過(guò)150度。當(dāng)超過(guò)150℃溫度的時(shí)候，很容易對(duì)里面的壓電陶瓷損壞。因此150度可以看成是一個(gè)破壞溫度。另外超聲波換能器制造過(guò)程用的部分材料，不能在1 0 0℃以上的溫度長(zhǎng)時(shí)間工作。大部分換能器的極限溫度是1 0 0℃ 。
為什么把精度和溫度放在一起考慮，因?yàn)樵诳諝庵?，溫度測(cè)量誤差1℃，對(duì)聲速的影響是0.6m/S,20℃，1個(gè)大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算出，對(duì)測(cè)量誤差的影響是0.17%，也就是說(shuō)，如果溫度測(cè)量誤差3℃，物位測(cè)量誤差就超過(guò)大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍。因此實(shí)際0.5%的精度針對(duì)的是常溫常壓下的。對(duì)偏高和偏低的溫度，都有可能導(dǎo)致測(cè)量精度超過(guò)0.5%的情況。有溫度梯度，溫度變化快的場(chǎng)合，測(cè)量誤差也會(huì)因此增大。另外對(duì)測(cè)量精度影響zui大的是氣體成份。也就是說(shuō)在一些揮發(fā)性液體的場(chǎng)合，因?yàn)橐后w的揮發(fā)導(dǎo)致空氣成分變化，接著導(dǎo)致氣體聲速變化引起的測(cè)量誤差。
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