超声波液位计
超声波液位计
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
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。
超声波液位计-百度百科
超声波液位计-百度百科
JK系列超声波液位计拥有全新的信号处理技术，具有安全、清洁、精度高、寿命长、稳定可靠、安装维护方便、读数简捷等特点，广泛应用于石油、化工、水处理、水利、钢铁、煤矿、电力以及食品加工等行业，适用酸、碱、盐、防腐、高温、防爆等各种领域。
嘉可仪表JK型超声波液位计可通过4~20mA或RS485（自定义协议或Modbus协议）与各品牌PLC系统或二次控制系统连接，为工业的自动化运行，提供实时的液位数据。
嘉可仪表JK系列超声波液位计种类齐全，主要有二线制超声波液位计、四线制超声波液位计、一体式超声波液位计、分体式超声波液位计、防爆型超声波液位计、防腐型超声波液位计等。
JK系列超声波液位计产品特点
1、稳定可靠：我们在电路设计时从电源部分起就选用高质量的模块、关键元器件的采购选择高稳定可靠的器件，完全可以直接替代国外进口仪表。
2、软件技术：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，具有动态思维、动态分析的功能。
3、精度高：嘉可仪表拥有的声波智能技术，使超声波液位计的精度大大提高，液位精度达到±0.3％，具有较强的现场抗干扰功能。
4、故障率低、易安装、易维护：超声波液位计是一种非接触式仪表，不跟液体直接接触，因此故障率较低。
5、仪表提供多种安装方式并完全可以通过本手册进行仪表标定。
6、多种防护：仪表的防护等级达到IP65；电路部分分别有隔离保护功能，以防止短路，雷击等破坏整套仪表。
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。
超声波液位计使用说明书
超声波液位计使用说明书一、产品概述超声波液位计是一种用于测量液体或固体物料高度的仪器。
它利用超声波的特性，通过发射和接收超声波信号，来测量液位的高度。
本使用说明书将为您详细介绍超声波液位计的使用方法和注意事项。
二、产品结构超声波液位计主要由下列组件构成：1. 发射器：负责产生超声波信号并将其发送到液体表面2. 接收器：接收经过液体反射后的超声波信号3. 信号处理器：对接收到的信号进行处理和分析，计算出液位的高度并将结果显示出来4. 显示屏：用于显示液位的高度信息5. 控制面板：用于设置参数、调整仪器功能的开关和按钮三、使用方法1. 安装：将超声波液位计固定在待测液体容器的合适位置，确保发射器和接收器与液面垂直对齐，避免产生误差。
2. 开机：将电源插头插入电源插座，按下电源开关按钮启动仪器。
3. 参数设置：通过控制面板上的按钮，设置所需测量模式、单位和灵敏度等参数。
根据实际需要，确保选择合适的参数配置。
4. 测量：待仪器完成初始化后，将在显示屏上显示液位的高度信息。
当液位发生变化时，仪器会自动更新数据，您可以根据需要随时查看液位信息。
5. 关机：使用完毕后，按下电源开关按钮，断开电源，关闭仪器。
四、使用注意事项1. 安全操作：在插拔电源线或触摸仪器时，请确保仪器处于关闭状态，以免发生触电或其他意外事故。
2. 正确安装：确保超声波液位计固定牢固并与待测液体保持垂直对齐，避免测量误差。
3. 防止污染：在测量过程中，避免液体或其他物体附着在发射器或接收器上，以免干扰信号传输和影响测量结果。
4. 防水防爆：超声波液位计通常具有防水和防爆功能，但请注意不要长时间浸泡在液体中，以免损坏设备。
5. 避免干扰：在使用超声波液位计时，尽量远离其他声波干扰源，以保证测量的准确性。
6. 定期检查：定期清洁和检查仪器，确保其正常工作和准确测量。
五、故障排除1. 若发现仪器无法正常启动，请检查是否插入了正确的电源线并接通电源。
超声波液位计和雷达液位计有何差异
超声波液位计和雷达液位计在多个方面存在显著的差异：１．工作原理：超声波液位计：其工作原理基于声波。
通过发射高频脉冲声波，当声波遇到被测液体（如水面）表面后被反射，反射回来的声波信号被同一换能器（探头）接收并转换成电信号。
通过计算发射和接收超声波之间的时间差，并结合声波的传播速度，从而计算出传感器到被测液体的距离。
Uson-11标准型超声波液位计雷达液位计：其工作原理则基于电磁波（微波）。
它通过发射能量波（一般为脉冲信号），当遇到障碍物后反射，由接收装置接收反射信号。
根据测量能量波运动过程的时间差确定物位变化情况，进而将微波信号转化为与液位相关的电信号。
２．测量方式：两者都采用了非接触测量方式，即无需与测量介质直接接触，这使得它们在多种环境下都能实现准确测量。
Uson-21隔爆型超声波液位计在隔油池油污水液位测量中的应用３．测量性能：超声波液位计：具有较高的测量精度和稳定性，能够实现毫米级的液位测量，并具有较大的测量范围。
雷达液位计：对于探头与介质表面无接触的特点，其几乎不受温度、压力、气体等的影响，具有强抗干扰性。
此外，它还具有对干扰回波的抑制功能，能够准确、快速地测量不同的介质。
Rada-21雷达液位计４．适用环境：雷达液位计：由于其在真空、受压状态下都可进行测量，因此其应用的场合相对更广。
而且，其材料具有优良的耐化学品性，对无机化合物、酸、碱、盐溶液等几乎无破坏作用，这使其在多种环境下都能稳定工作。
综上所述，超声波液位计和雷达液位计在工作原理、测量性能以及适用环境等方面均存在显著的差异。
选择哪种液位计主要取决于具体的测量需求和应用场景。
超声波液位计测量原理
超声波液位计测量原理一、引言超声波液位计是一种非接触式的液位测量仪器，它利用超声波在空气和液体介质中传播速度不同的特性来测量液位高度。
该技术广泛应用于化工、石油、食品等工业领域，具有测量范围广、精度高、稳定可靠等优点。
二、超声波液位计的基本构成和工作原理超声波液位计主要由发射器、接收器、信号处理单元和显示单元四部分组成。
其中发射器和接收器分别安装在容器壁上，通过信号处理单元将发射器发出的超声波信号转化为电信号，并经过滤波、放大等处理后送至显示单元进行显示。
超声波液位计的工作原理是利用超声波在空气和液体介质中传播速度不同的特性来测量液位高度。
当发射器向容器内部发出一束频率为f1的超声波信号时，这束信号会穿过空气层并到达液面，部分能量被反射回来并被接收器接收到。
由于在空气和液体介质中传播速度不同，因此反射回来的超声波信号会经过一定的时间延迟后才被接收器接收到。
根据声波在介质中传播的速度公式v=fλ，其中v为声速，f为频率，λ为波长，可以计算出液位高度h。
三、超声波液位计的工作原理详解1. 超声波发射器和接收器超声波发射器和接收器是超声波液位计中最基本的部分。
发射器主要由振动片、驱动电路等组成，其作用是将电信号转化为机械振动，并将振动能量传递给介质中的空气层。
接收器主要由振动片、前置放大电路等组成，其作用是将反射回来的机械振动转化为电信号，并进行放大处理。
2. 超声波在空气和液体介质中传播超声波是指频率高于20kHz的机械振动，在空气和液体介质中传播时具有不同的特性。
在空气中传播时，由于空气密度小、弹性模量小，导致声速较低；而在液体介质中传播时，则由于液体密度大、弹性模量大，导致声速较高。
因此，当超声波信号穿过空气层并到达液面时，其传播速度会发生变化。
3. 超声波在介质中的反射和衰减当超声波信号到达液面后，部分能量会被反射回来，并在空气中传回到接收器处。
由于超声波在介质中的传播存在一定的衰减现象，因此反射回来的超声波信号强度会比发射时要小。
超声波液位计测量原理
超声波液位计测量原理引言液体的液位测量在工业和生活中非常常见，涉及到很多领域。
超声波液位计作为一种非接触式的测量仪器，被广泛应用于液位测量中。
本文将详细介绍超声波液位计的测量原理。
什么是超声波液位计？超声波液位计是一种利用超声波来测量液体液位的设备。
它通过发射超声波脉冲向液体中传播，当超声波遇到液体表面时，部分能量被反射回来。
通过测量超声波的传播时间或波速，就可以计算出液体与传感器之间的距离，从而得知液体的液位。
超声波液位计的工作原理超声波液位计的测量原理基于声学原理和时间测量原理。
它主要包括以下几个步骤：发射超声波超声波液位计内部包含一个发射器，它会产生超声波脉冲。
这个脉冲会沿着传感器的探头向液体中传播。
超声波与液体交互当超声波遇到液体表面时，一部分声波会被反射回来，另一部分声波会继续向下传播。
液体的属性和液位的高低都会影响反射的声波信号。
传感器会接收到反射回来的声波。
接收反射的声波信号传感器内部包含一个接收器，它会接收到反射回来的声波信号。
接收器将接收到的信号转换为电信号，并传送到处理单元。
处理信号处理单元会对接收到的信号进行处理，包括放大、滤波、时间测量等。
处理单元会记录下超声波从发射到接收的时间间隔，也就是超声波的传播时间。
计算液位根据超声波的传播时间和超声波在液体中传播的速度，可以计算出液体与传感器之间的距离。
通过距离与传感器的位置关系，可以得知液位的高度。
超声波液位计的优点和应用超声波液位计具有以下优点：1.非接触式测量：超声波液位计不需要直接接触液体，避免了物理接触可能带来的污染和损坏。
2.高精度测量：超声波液位计的测量精度可以达到毫米级别，非常适合对液位进行精确控制。
3.宽泛应用范围：超声波液位计适用于大多数液体，无论是清洁液体还是带有颗粒或泡沫的液体。
超声波液位计广泛应用于各个领域，包括但不限于：•工业领域：化工、石油、制药等工业中的液位测量和过程控制。
•水处理：水池、湖泊、河流等水体的液位监测和管理。
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罗斯蒙特 3100 系列
目录
测量原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 2 页 特殊功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 2 页 选择一台罗斯蒙特 3100 系列变送器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 4 页 系统一体化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 5 页 最佳安装实践. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 6 页 技术规格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 8 页 温度和压力等级. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 10 页 负载限制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 10 页 产品认证. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 11 页 尺寸图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 13 页 订购信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 14 页
罗斯蒙特 3100 系列
产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
通用包装，高度可靠
罗斯蒙特 3100 系列是一款基于超声波技术的液位变 送器，适用于很多液体应用环境。
测量原理
超声波脉冲信号从变送器表面发射出来后，被液体表 面反射回来。变送器 “收听”这些反射信号 （回波） 并测量发射和接收之间的时间延迟。
• 控制功能性的两个一体化继电器。
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产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
一体化显示器和按钮 （所有型号） 显示器的中心区域可显示多达五个字母数字字符。这 些字符可以是测量值，也可以是辅助编程的数据。 在中心区域的左侧 （仅限于 3102 型和 3105 型），有 四个箭头图标，在任何时刻永远只有一个箭头图标保 持闪亮状态，显示用户选择的功能： • D （到表面的距离） • L （液位） • C （容量 / 体积） • F （流量） 在中心区域的右侧（仅限于 3102 型），有两个箭头图 标，显示变送器继电器输出 RL1 和 RL2 的状态。 当它们闪亮时，表示继电器触电关闭。 中心区域的下方是测量单位的列表。变送器将只显示 那些适用于所选测量单位的字符。 在测量单位的右侧是一个回波接收图标，它由三条弧 线组成，持续显示接收的回波强度 （最弱、中等和良 好）。
继电器输出 3102 型具有两个继电器输出，由变送器的供电电压供 电。
远程温度传感器 所有型号都配备有一台一体化温度传感器，用于自动 补偿温度影响。 3102 型和 3105 型可支持罗斯蒙特远程温度传感器， 这一传感器是可选配件 （参见第 17 页）。当使用这一 可选配件时，它将自动忽略一体化传感器，提供动态 温度补偿。
HART 调 制解调器
3490 控制器 375 现场通信器
控制系统 AMS(TM) 套件：智能设备管理器
罗斯蒙特 3100 系列变送器为 PlantWeb® （工厂管控网）提供更为便捷的组态、更 为低廉的安装成本、更高的可靠性和更 强的设备诊断能力，实现预见性智能，降 低运行成本，提高工厂的利用效率。
RL1 RL2
一体化按钮和显示器
罗斯蒙特 3100 系列
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罗斯蒙特 3100 系列
产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
选择一台罗斯蒙特 3100 系列变送器
型号简介
对于范围为 1 - 26 ft (0.3 - 8 m)、信号输出为 4-20mA 的简单液位测量或距离测量，宜选择 3101 型变送器。 对于范围为 1 - 36 ft (0.3 - 11 m) 的液位测量或距离测 量，宜选择带有两个一体化继电器的 3102 型变送器。 它还具有体积和明渠流量计算功能，适用于 4-20mA / HART 输出。 对于范围为 1 - 36 ft (0.3 - 11 m)、应用于危险区域的 液 位 测 量 或 距 离 测 量，宜 选 择 经 过 本 质 安 全 认 证 的 3105 型变送器。它还具有体积和明渠流量计算功能， 适用于 4-20mA / HART 输出。
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罗斯蒙特 3100 系列
产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
最佳安装实践
为了使超声波液位测量系统能够可靠运行，校正变送 器的位置是十分重要的。
最大 3°
注释： 罗斯蒙特 3100 系列用于安装在非金属接头 / 法兰内。 请查阅可选的 PVC 法兰配件 （参见第 17 页）。
½"NPT 配 管螺纹
PVDF 变送器接液部件
电气连接件
（欲了解全部规格，请参见第 8 页）
电源
3100 系列要求一个外部电源： 3101: 12 - 30 Vdc 3102: 12 - 40 Vdc 3105: 12 - 40 Vdc，（危险区域内为 12 - 30 Vdc）。
信号输出 3101 型具有一个 4-20mA 模拟输出，由变送器的供电 电压供电。 3102 型和 3105 型 具有 一个 叠 加 HART® 通 信的 4-20mA 模拟输出。它由变送器的供电电压供电。
• 设置为空
当储罐已知为空罐时，底部参考可以自动重置到 测量的距离。
• 距离漂移 到表面的距离可以通过用户输入的正向漂移值或 负向漂移值调整。
• 液位漂移 液位可以通过用户输入的正向漂移值或负向漂移 值调整。
• 底部留空 如果储罐底部存在障碍物，可以通过指定一个忽 略区域来避免伪回波。
3102 型上的继电器
g) 如果变送器安装在喷嘴或间隙内，最好让变送器表 面进入储罐内至少 5mm。如果上述做法不可实现， 请参见第 7 页的 “在喷嘴内进行安装”。
h) 在直接接触太阳会导致外露仪表表面温度过高的环 境下，我们建议您使用适当的遮阳物。
使用非金属 接头 / 法兰
C
0.11m/m (1.3”/ft)
通过计算这个时间延迟，就可以自动得出到液体表面 的距离了。 距离 = 空气中的声速 * （时间延迟 / 2）
明渠流量测量
3102 型和 3105 型还可以计算明渠内的液体流量。变 送器带有一个标准明渠流量结构剖面库，还可支持用 户绘制出或计算出的自定义流量剖面。
计算出的流量可通过 4-20mA 或 HART 输出方式来输 出。
产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
罗斯蒙特 3100 系列 超声波液位变送器
罗斯蒙特 3100 系列是一款回路供电的超声波变送器， 能够提供可靠而持续的液位测量。
3100 系列液位变送器具有如下特征：
• 非接触测量，无活动部件。 • 标准的一体化 LCD 和按钮，用于现场编程。 • 持续测量液位或测量到表面的距离。体积计算
先进的软件功能
• 学习程序 （伪回波记录） 手动操作变送器，可让其忽视多达四个伪回波 （由于障碍物反射脉冲信号造成的），直至检测到 实际液位。
• 空罐映射 当储罐为空罐时，变送器可自动学会识别多达四 个伪回波，无需用户进行交互操作。
• 目前深度 当储罐为非空罐时，底部参考可以自动重置到用 户输入 （已知）的目前深度和到表面的距离的总 和。
注释： 通过定购信息选择产品认证 （参见第 14 页）。
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产品数据表
00813-0106-4840，版本 AA 2007 年 5 月
罗斯蒙特 3100 系列
系统一体化
罗斯蒙特 3100 系列变送器将相同的两条导线用于供 电和通信。
3100 系列要求一个外部电源： • 3101：12 至 30 Vdc • 3102：12 至 40 Vdc • 3105：12 至 40 Vdc （危险区域内为 30 Vdc）。
安装考虑事项
a) 变送器应当安装在液体表面之上，使用提供的 2-in 螺纹紧固。为了方便安装，可选法兰作为配件提 供，参见第 17 页。
b) 尽可能垂直地安装变送器，以确保接收到的来自液 体表面的正确回波具有最大的强度。
c) 波束角内的障碍物会反射强 “伪回波”，所以变送 器应当尽可能定位在能够避免伪回波的地方。
测量数据将被转换为标准的 4-20mA 模拟信号被传送 出去。
对于 3102 型和 3105 型来说，数字化 HART® 信号叠 加在 4-20mA 模拟信号上。
两个继电器输出 （仅限于 3102 型）
3100 系列变送器
751 显示器
4-20mA/HART
远程温度传感器 （仅限 于 3102 型和 3105 型）