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超声波液位传感器工作原理(应用范围及使用事项)

发表时间:2021-07-19 17:16【

  超声波液位传感器有多种非接触式液位测量方法,每种方法都有优点和局限性。例如,雷达液位测量提供了极高的准确度并且价格低廉。超声波液位传感器成本低,易于安装和使用,是最流行的非接触式液位测量方法。

超声波液位传感器

  一、超声波液位传感器的工作原理


  超声波液位传感器采用飞行时间测量原理测量液位。该设备发出的声波频率高于人类可以听到的频率,从20 kHz到1 GHz。


  这些波从产品表面反弹,产生返回传感器的回声。然后传感器计算回波返回以找到液位所需的时间。它适用于:流体和固体。


  二、超声波液位变送器和超声波液位传感器


  超声波液位变送器和超声波液位传感器旨在为难以监测的流体提供准确可靠的液位传感。在这种情况下,极端传输时不希望与介质接触:超纯到腐蚀性或什至肮脏的地方,可能会有涂层或结垢。超声波液位变送器无运动部件,安装使用方便。


  三、超声波液位测量中的常见错误


  这个原理看起来很简单。但是,重要的是要记住获得准确测量的一些技术方面。


  空气温度会影响声速并干扰超声波测量。空气越热,声音传播得越快。因此,集成温度传感器可以帮助您补偿这种影响。超声波液位传感器和液体之间的空间必须处于均匀温度,以便为您提供准确的数据。


  超声波液位计被测材料必须具有一定的密度,才能反射超声波。声音在空气中比在固体和液体中传播得更快,因此空气和您的产品之间的显着密度差异会产生良好的信号。


  超声波液位传感器具有无法正确读取的阻挡距离,因此您必须将其包含在计算中。有关阻挡距离的更多信息,您还可以阅读我们关于此的文章。


  不同的材料对声波有不同的影响。例如,氦原子的质量小于空气分子的质量,因此在给定的温度下,声音在氦气中的传播速度比空气快。这就是你从气球中吸入氦气的原因;你的音调急剧上升。


  液体表面的轮廓是一个需要考虑的重要点。如果剖面是湍流,则会产生泡沫。由于起泡,读数有偏差。


  水箱中的障碍物可能会导致多次虚假反射,但如今,信号处理有助于忽略这些问题。这个问题可以消除到一定限度。但是,雷达液位变送器也可以解决这个问题。


  超声波液位测量受测量表面上方存在的蒸汽或蒸汽的影响。这是因为蒸汽会中断超声波信号的传输和反射。


  超声波液位变送器也不能用于真空应用。超声波不能在真空中传播,它们需要气体、液体或固体等介质来传播和测量!


  只要考虑到这些因素,您就可以在许多行业和应用中使用超声波液位传感器。让我们来看看几个。


  四、超声波液位传感器应用


  1、超声波水和废水液位传感器


  水和废水行业非常喜欢超声波液位传感器,因为它们有助于泵控制、循环和监测、溢流保护等。实际上,超声波液位传感器已成为大多数液位要求的标准。


  水和废水应用使用明渠流量监测技术来测量各种水系统中的流量。在这项技术中,水的流速是通过在超声波液位传感器的帮助下测量水的高度来确定的。


  2、用于化学品的超声波液位传感器


  在化学工业中,超声波液位传感器应用包括腐蚀性液体、燃料胶、树脂、油漆、橡胶和塑料的液位测量。化工行业经常测量功能强大的产品,因此您需要非接触式液位测量。


  超声波液位传感器在盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和苛性钠(NaOH)等腐蚀性材料的储罐上表现良好。


  但是,您应该确保您的传感器材料在化学上是相容的。许多超声波具有由PVDF制成的润湿材料。


  3、超声波食品和饮料液位传感器


  超声波液位传感器出现在行业中,用于测量筒仓中的谷物、果汁、粉末和更多散装固体。但在这里,传感器必须满足卫生要求:


  接液部件必须使用某些保持光滑且易于清洁的材料。积累可能会破坏产品和读数


  传感器必须满足就地清洗(CIP)温度要求。卫生清洁周期最高可达120?C,因此传感器必须在整个周期内承受这种热量。


  有时,产品会产生干扰信号的灰尘或噪音。选择高灵敏度的传感器可以解决这个问题。


  综上所述


  作为非接触式液位传感器,超声波液位传感器是废水、腐蚀性液体等的理想选择。超声波液位传感器是简单、低成本的设备,可以测量准确可靠的数据,而不会影响您的产品。


  另外,超声波液位测量有一定的局限性,可以通过选择雷达液位测量来克服。

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