超声波液位计
超声波液位计
液位计按测量方式可以分为连续测量和定点测量。
按其工作原理可分为下列几种类型：（1）声学式液位计根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位，例如超声波液位计、雷达液位计等。
（2）直读式液位计根据流体的连通性原理来测量液位。
（3）差压式（静压式）液位计根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力的变化的原理测量物位。
（4）电气式液位计根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。
（5）核辐射式液位计根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。
（6）浮力式液位计根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。
前者称为恒浮力式，后者称为变浮力式。
超声波液位计百科名片超声波液位仪超声波液位计是由微处理器控制的数字物位仪表。
在测量中脉冲超声波由传感器（换能器）发出，声波经物体表面反射后被同一传感器接收，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物体的距离。
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。
目录基本简介工作原理现场条件产品特点超声波液位计测量水位的原理以及安装要求超声波液位计主要技术参数E编辑本段基本简介QF-8000超声波液位计⑴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。
[2]量程范围：0-50米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类场合，精度高，远传信号输出，PLC系统监控。
编辑本段工作原理QF-8000超声波物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=cx T/2.探头部分发射出超声波，然后被液面反射，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：hb = ct2 即距离[m]= 时间X声速/2 [m]声速的温度补偿公式:LU20超声波液位计环境声速=331.5 + 0.6 X温度编辑本段现场条件1）环境温度：-10 ~ +60 C （低温情况需特殊说明）2）表壳保护等级：IP65 适用于户外安装3）适用测量的介质：适用于大部分液体及粉状颗粒状固体，弱酸，弱碱，强碱，低于40%的强酸。
uti平均值法
UTI平均值法（Ultrasonic Tank Interface Average Method）是一种用于测量液体储罐（如原油储罐）内液位和温度的方法。
UTI（超声波液位计）是一种基于超声波技术的液位测量设备，通过测量超声波在液面和储罐底部之间的传播时间来计算液位高度。
UTI平均值法的主要步骤如下：
1. 安装UTI设备：在储罐顶部安装UTI设备，确保其与液面保持适当的距离，以便超声波信号能够顺利传播到液面和储罐底部。
2. 测量液位：UTI设备向液面和储罐底部发射超声波信号，然后接收反射回来的信号。
通过计算信号的往返时间，可以确定液位高度。
3. 测量温度：UTI设备还可以测量储罐内液体的温度。
通常，UTI设备会在液层的上、中、下三个部位测量温度，然后取这三个温度值的平均值作为液体的平均温度。
4. 计算体积和质量：根据液位高度和平均温度，可以计算储罐内液体的体积。
然后，通过乘以液体的密度（根据温度修正），可以得到液体的质量。
5. 修正和补偿：在实际应用中，可能需要对测量结果进行修正和补偿，以消除船舶纵倾、横倾等因素的影响。
这通常需要参考船舶的舱容表和修正表来进行。
UTI平均值法具有较高的测量精度和实时性，广泛应用于原油储罐、化工储罐等液体储存设施的液位和温度测量。
然而，这种方法可能受到储罐形状、液体性质（如密度、粘度等）以及环境因素（如温度、压力等）的影响，因此在实际应用中需要对这些因素进行充分的考虑和处理。
超声波液位计原理
超声波液位计原理
超声波液位计是一种常用的测量液体或固体物料液位的仪器。
其工作原理是利用超声波在空气和液体之间的传播速度差异来计算液位的高度。
超声波液位计主要由发射器和接收器两部分组成。
发射器会发出一个高频的超声波信号，并将其发送至待测液位的表面。
当超声波信号遇到液体表面时，部分信号将被反射回来，然后由接收器接收。
接收器接收到反射回来的信号后，会测量从发射到接收之间的时间差，即声波往返的时间。
根据声波在空气中的传播速度和声波在液体中的传播速度，可以根据时间差来计算液位的高度。
具体计算液位的公式如下：
液位高度 = （声波传播时间 * 声速）/ 2
其中，声速可以根据液体的性质和温度来确定。
一般来说，液体的声速远低于空气的声速，因此液位计算中常常需要考虑这个因素。
超声波液位计具有测量范围广、精度高、不受介质性质和颜色的影响等优点，被广泛应用于石油、化工、制药、食品等行业的液位测量中。
超声波液位计使用方法
超声波液位计使用方法
超声波液位计是一种常用的液位测量仪器，适用于各种液体介质的液位测量。
它利用超声波传感器向液位下发超声波信号，再接收到反射回来的超声波信号来计算液体的实时液位。
使用超声波液位计需要经过以下几个步骤：
1. 安装：选择一个合适的位置将超声波液位计安装在液体容器的侧壁上。
确保液体容器内没有气泡或杂质，以免影响测量准确性。
同时，需要保证超声波液位计与液体表面之间没有障碍物，以确保超声波的传输和接收。
2. 连接电源和信号线：超声波液位计一般通过电源供电和信号线连接到终端设备或控制系统。
根据液位计的具体型号和厂商提供的接线图进行正确的连接。
3. 设置参数：将超声波液位计连接到终端设备或控制系统后，需要进行参数设置。
根据液体介质的性质和测量要求，设置超声波液位计的测量范围、单位、输出信号等参数。
4. 校准：在正式使用前，需要进行液位计的校准。
校准时，可以通过参考目标液位的实际高度，与超声波液位计的测量值进行比较，调整参数使得测量结果与实际液位相符。
5. 使用：校准完成后，超声波液位计即可正常使用。
测量过程中，超声波液位计会不断发射超声波信号，接收反射回来的信号，并通过计算得出液位的实时数值。
可以通过观察显示屏或
接收终端设备的信号来获取液位信息。
超声波液位计使用时需要注意保持设备的清洁和防水工作，避免在高温、低温或有腐蚀性液体中使用。
另外，在安装和使用过程中需遵循设备操作手册中的指导，确保正常运行和测量准确性。
常用液位计的分类及工作原理
常用液位计的分类及工作原理液位计是一种用于测量液体表面与参考平面之间的距离或液体级别的仪器。
根据测量原理和工作方式的不同，液位计可以分为多种类型。
本文将介绍常用的液位计分类及其工作原理。
1.浮子液位计：浮子液位计是一种基于阿基米德原理的液位计。
它通过一个浮子来测量液体的液位。
当浮子浸入液体中时，浮子会在液体中浮起，并根据液位的变化而升降。
浮子通常采用带有磁性的铁制成，可以通过压力变送器或磁力耦合装置转换成电信号输出。
2.电容液位计：电容液位计是利用电容的变化来测量液位的。
在液位计的两个电极之间形成一个电容器，当液位改变时，电容器的电容值也会发生变化。
通过测量电容值的变化，可以确定液位的位置。
电容液位计可以分为电容式液位计和微波电容液位计两种。
3.压力式液位计：压力式液位计是利用液位高度对应的静态压力来测量液位的。
当液体的压力随着液位的变化而变化时，液位计可以测量到压力的变化，并根据这些变化来确定液位的位置。
常见的压力式液位计有差压液位计、静压液位计和静压差液位计等。
4.雷达液位计：雷达液位计是利用雷达技术来测量液位的。
它通过向液面发射微波信号，并接收由液面反射回来的信号来测量液位的位置。
雷达液位计通常具有较高的测量精度和可靠性，适用于多种液体的测量。
5.超声波液位计：超声波液位计是一种利用超声波测量液位的仪器。
它通过发射超声波信号并接收由液体表面反射回来的信号来测量液位的位置。
超声波液位计可以适用于各种复杂液体的测量，并具有较高的测量精度和稳定性。
6.毛细管液位计：毛细管液位计是基于毛细作用原理来测量液位的。
它通过一个细长的玻璃毛细管将液体吸入管内，并根据液体在毛细管中的上升高度来确定液位的位置。
毛细管液位计对液体的粘度和表面张力有一定的要求。
综上所述，常用的液位计可以根据测量原理和工作方式的不同进行分类。
每种液位计都有其适用的场景和优缺点，选择适合的液位计需要综合考虑实际应用需求、被测液体的性质以及测量精度等因素。
五种常见超声波液位计故障及解决方法 液位计常见问题解决方法
五种常见超声波液位计故障及解决方法液位计常见问题解决方法一现场容器里面会有搅拌，液体波动比较大，会影响超声波液位计的测量。
故障现象：无信号或者数据的波动厉害。
原因：超声波液位计所说的测量几米距离，指的都是指安静的水面。
比如像5米量程的超声波液位计，一般就是指测量安静的水面最大距离是5米，实际出厂就会做到6米。
碰到容器里面有搅拌的情况下，水面不是安静的，反射信号会减弱到正常信号的一半以下。
解决方法：1.所选用更大量程的超声波液位计，假照实际量程就是5米，那么就要用10米或者15米的超声波液位计来测量。
2.假如是不换超声波液位计，而且罐子里面液体无粘性，就还可以安装导波管，把超声波液位计探头防置在导波管内测量液位计高度，由于导波管内的液面基本是平稳的。
3.建议把二线制超声波液位计改为四线制的。
二液体表面有泡沫。
故障现象：超声波液位计一直是在搜索，或者会显示“丢波”状态。
原因：泡沫是会明显吸取超声波，导致了回波信号特别弱。
因此当液体的表面40—50%以上面积则覆盖了泡沫，超声波液位计发射的信号就会被吸取绝大部分，造成了液位计接收不到反射的信号。
这个跟泡沫的厚度是没有太大关系的，紧要是跟泡沫的覆盖面积有关。
解决方法：1.安装导波管，把超声波液位计的探头放在导波管内测量液位计高度，由于导波管内的泡沫就会削减很多。
2.更换成雷达液位计来测量，雷达液位计对5厘米以内的泡沫都可以穿透。
三现场水池或者罐子内温度高，影响超声波液位计测量。
故障现象：水面离探头近的时候可以测量到，水面离探头远就测量不到。
水温低的时候超声波液位计测量都正常，水温高了超声波液位计就测量不到。
原因：液体介质在30—40℃以下一般不会产生蒸汽和雾气，超过了这个温度就简单产生蒸汽或雾气，超声波液位计发射的超声波在发射过程当中穿过蒸汽会衰减一次，从液面反射回来的时候就要再衰减一次，造成最后回到探头的超声波信号很弱，所以测量不到。
而且在这种环境下面，超声波液位计的探头简单结水珠，水珠就会阻拦超声波的发射和接收。
常见液位计的种类及应用
常见液位计的种类及应用液位计是工业自动化控制中常用的一种仪表，用于测量介质的液位高度。
根据原理和应用领域的不同，常见的液位计可以分为以下几类：1.浮球液位计浮球液位计是最常见的一种液位计。
它通过浮子的浮沉运动来实现对液位的测量。
当液位升高时，浮球上浮，而当液位降低时，浮球下沉。
通过传感器将浮球位置转换为电信号，从而确定液位高度。
浮球液位计结构简单，使用方便，并且适用于各种介质的液位测量，广泛应用于水处理、石油、化工、食品等行业。
2.压力式液位计压力式液位计通过测量液体静压力来确定液位高度。
它将测得的压力信号转化为相应的液位高度值。
压力式液位计的安装和维护相对复杂，适用于非腐蚀性液体的液位测量，例如锅炉水位、储罐液位等。
3.电容式液位计电容式液位计是指通过测量电容值的变化来确定液位高度的一种液位计。
它通过将电极安装在容器内外，当液位升高时，电容值会发生变化。
根据这种变化，可以确定液位高度。
电容式液位计适用于不同形状的容器及各种介质，并且具有高精度、稳定性好的特点。
它广泛应用于石油、化工、粮食等行业的液位测量。
4.超声波液位计超声波液位计是利用超声波的传输时间来测量液位高度的一种液位计。
它通过发射超声波脉冲，测量超声波从发射器到液面的传输时间。
根据波速和传输时间可以确定液位高度。
超声波液位计适用于各种介质，特别是矿泉水、酸碱液等浊度较高的介质。
它广泛应用于化工、环保、医药等行业。
5.雷达液位计雷达液位计是利用微波信号的反射和传播来测量液位高度的液位计。
它通过发射微波信号，接收被液面反射的信号，根据信号的传播时间和速度来确定液位高度。
雷达液位计适用于各种介质，特别是浓度大、腐蚀性强的介质。
它广泛应用于石油、化工、冶金等行业。
6.浮子液位计浮子液位计是一种直观实用的液位计，由浮子和指示器组成。
它通过浮子的浮沉运动来显示液位高度。
浮子液位计适用于水处理、化工、食品等行业。
这里只列举了部分常见的液位计种类及其应用领域，根据实际需求和介质特点，还可以选择其他类型的液位计进行液位测量。
超声波液位计
一工作概述：超声波液位计测量有腐蚀（酸、碱）的介质、有污染的场合（下水道），或易产生粘附物的物质。
适合于那些无法用物理方式接触的液体。
超声波液位计是一系列非接触，高可靠、低价格、免维护的物位仪，它彻底解决了由压力变送器、电容式浮子式等测量方式带来的缠绕、泄露、接触介质、昂贵的维护等麻烦，超声波液位计不必接触工业介质就能够满足大多数密闭或者敞开容器里的物位测量要求，如今，随着科学技术的发展，超声波系列的物位测量仪器可以测量几厘米到几十厘米的范围，而且在恶劣条件下也表现出了非凡的能力。
关于超声波液位计我们需要了解的东西很多，下面贤集网小编来为大家介绍一下超声波液位计原理、特点、应用的缺陷和不足、适应场合注意事项、使用的环境条件、选择方法、故障及解决方法。
二：超声波液位计的特点1、高质量零件：电路设计从电源部分起就选用高质量的电源模块，元器件选择进口稳定可靠的器件，完全可以替代同类型国外进口仪表。
2、超高精度：我公司拥有的声波智能专利器，使仪表的精度大大提高，液位精度达到±0.25%，能够抗种干扰波。
3、专业的声波智能技术：专利的声波智能技术软件可进行智能化回波分析，无需任何调试及其它的特殊步骤，此技术具有动态思维、动态分析的功能。
4、适应安全稳定：超声波液位计是一种非接触仪表，不跟液体直接接触，因此故障率低。
三：工作原理超声波液位计由三部分组成：超声波换能器、处理单元、输出单元。
超声波液位计换能部分利用压电陶瓷作为超声波脉冲的发射器和接收器，当在压电陶瓷两端加上一定电压的时候，压电陶瓷受激励振动产生超声波脉冲，接着超声波换能器转入接收状态对已收到的超声波回波脉冲进行分析。
首先需要监测接收是否是所发出的超声波脉冲的回波，如果是，则检测声波的行程时间，然后由处理单元把时间转换为距离和液位，再由输出单元进行输出。
超声波液位计技术优势：超声波液位计是非接触测量方式，±0.2%精度，1-25米量程，优异的聚焦：5度声束角，多种传感器材质。
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四.超声波液位计适用范围与注意事项
适用于液体、颗粒状、粉状物料以及粘稠、有毒介质的物位测量 对有腐蚀介质要考虑选用防腐材质探头。 1、可用于有压及常压容器。 2、可选防爆结构。 3、不宜用于温度变化较大的工艺过程。 4、液面要求稳定。 5、液体表面的悬浮物、泡沫等会影响声波的反射强度,的泡沫会导致 无有效回波。 6、超声波液位计不能用于真空系统。
体、污泥界面时,一部分声波 被反射,另一部分声波透过界 面继续向下,直到污泥与池底 的界面,发生第二次反射。根 据发射和两次反射的时间差, 可以计算出液体的界面高L1 和总液位高度L。必须注意 的是,超声波在不同介质中传 播速度不同,因此要根据介质 修正。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
3、液位计组成结构 液位探头由超声波发生器和接收
五、超声波液位计常见故障处理
二种：现场有电磁干扰。 故障现象：超声波液位计数据无规律跳动，或者干脆显示无信号。 原因：工业现场会有很多电动机、变频器还有电焊都会对超声波液位计测量 造成影响。电磁干扰会超过探头接收到的回波信号。 解决方法： 1.超声波液位计必须可靠接地，接地后，电路板上的一些干扰，会通过地线 跑掉。而且这个接地是要单独接地，不能跟其他设备共用一个地。 2.电源不能跟变频器、电动机同一个电源，也不能从动力系统电源上直接引 电。 3.安装地点要远离变频器、变频电动机、大功率电动设备。如果不能远离， 就要在液位计外面装金属的仪表箱来隔绝屏蔽，这个仪表箱也要接地。
一.超声波液位计简介
声波在介质中传播时会受到阻力,称为声阻抗,此外,声波 在两种介质的分界面上,会发生反射和透射现象。当两种介质 的声阻抗相差较大时,大部分声波会从分界面反射回来,只有一 小部分能透过分界面继续传播。超声波液位计利用声波的传 播特性来测量液位。利用超声波碰到液面(或料面)产生反射波 的原理,测量发射波和反射波的时间差,计算出液面高度的,称 为反射式超声波液位计。超声波液位计可进行液位连续测量, 还可以用做两种液体的界面测量。
超声波液位计为非接触检测,具有精度高(校准后可达0.1%)、换能 器寿命长等优点;但当被测液体波动大时误差大。单探头式不能检测小 于盲区的距离,双探头式理论上无盲区,但由于侧向超声辐射对接收器的 作用,使接收电路有微弱输出,易产生千扰
三、超声波液位计安装方式
法兰连接安装方式如图所示,要求 法兰接管的高度证接管与设备交界处 不妨碍声波发射与接收。超声波探头 上有安装法兰的外螺纹。根据探头的 直径,选用相应尺寸的法兰 探头与法兰盖连接妥当,然后再将法 兰盖与法兰根据设备求连接安装。 装注意事项如下 1、保最高液面不进入探头的盲区内 。 2、在探头规定的波束发射角下,锥形 波東在最低测量液面上,不与容器壁 及其它能反射声波的构件接触。 3、尽量避开物料入口,避免加物料时 的干扰。
器组成,通常采用压电陶瓷,工作于谐 振状态。它既能将电能转换成声能, 也能将声能转换成电能。二次仪表由 超声振荡器、功率输出电路、时钟时 标振荡器、整形放大电路、计时运算 电路、指示仪表和电源等组成。时钟 电路定时触发输出电路,产生电脉冲 信号,驱动超声发生器,产生脉冲式超 声波。时钟电路同时触发计时电路, 开始计时。当超声波经液面反射回来 ,由接收器转换成电信号,经整形放大 后,作为计时电路的停止信号。计时 电路测得的为从超声脉冲发出到接收 到反射信号的时差,经运算后得出液 位信号,通过指示表显示。7Leabharlann 五、超声波液位计常见故障处理
第一种：现场容器里面有搅拌，液体波动比较大，影响超声波液位计的测量。 故障现象：无信号或者数据波动厉害。 原因：超声波液位计说的测量几米距离，都是指平静的水面。比如5米量程的超 声波液位计，一般是指测量平静的水面最大距离是5米，实际出厂会做到6米。遇 到容器里面有搅拌的情况下，水面不是平静的，反射信号会减弱到正常信号的一 半以下。 解决方法： 1.选用更大量程的超声波液位计，如果实际量程是5米，那就要用10米或者15米 的超声波液位计来测量。 2.如果不换超声波液位计，而且罐子内液体无粘性，还可以安装导波管，把超声 波液位计探头放在导波管内测量液位计高度，因为导波管内的液面基本是平稳的 。 3.建议把二线制超声波液位计改为四线制的。
六、雷达与超声波液位计区别
雷达发射的是电磁波，不需要传播媒介，而超声波是声波，是一种机 械波，是通过压电物质的振动来发射的，所以它不可能用在压力较高 或负压的场合，一般只用在常压容器，雷达可以用在高压的过程罐。 而且雷达的精度肯定是比超声波高，在液氯贮罐液位的测量上肯定是 用雷达好，就是价格高点。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
声波在介质中的传播速度不仅与介质有关,还与温度有关,必须根据温 度进行修正。（对空气介质的修正系数为0.17%/℃）
压电陶瓷的谐振频率随温度变化,为提高发射声能效率,要求探头工作 在谐振状态,因此振荡器的频率也必须根据温度修正,满足谐振要求。
超声波以脉冲形式发射,脉冲的持续时间约为2~3ms(按20℃空气声速 为343m/s计算),3ms的行程将近1m,即探头与液面之间距离不得小于0.5m, 这是超声波液位计的盲区。
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
1、反射式超声波液位计 设被测液面与探头距离为
h1超声波在该介质中的传播速 度为v,超声波从探头发射到液 面,又由液面反射到探头的时间 为 t1=2h1/v 可得到液面高度为 h1=vt1/2
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二.超声波液位计测量原理与组成结构
2、超声波界面计测量原理 当超声波从液体达到液
超声波只能用于常压容器，根本原因在于超声波的波速与被测介 质（空气）的压力和温度有关，一般来说超声波液位计的传感器部分 同时安装有温度检测，自身可以进行温度补偿，但无法进行压力补偿 。雷达发射的是电磁波，波速与压力和温度无关，所以适用于压力容 器的液位测量。
超声波的反射强度与界面两侧的密度有关，ρ差别越大，反射信 号越强；雷达的反射强度与界面两侧的介电常数有关，ε差别越大， 反射信号越强。