超声波液位计操作规程

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(超声波液位计操作规程)

精确测量储罐内的液位和液体体积，需运用另一个不同的超声波监测原理。SSITechnologies数字Fluid-Trac?DFT-110用于安装在标准55加仑圆桶的桶盖内，可产生超声波，超声波到达下方液体表面时将反射回程（图1）。通过测量回波到达桶盖的时间，可基于声速计算出传感器与液体表面之间的距离。接下来，传感器将利用行业标准(ANSIMH2-2004)指定的已知圆桶尺寸计算液体体积，并将计算结果显示在内置显示面板上，此面板由数字LCD和警告体积过小的红色LED灯组成。液体体积计量的精确度可达到1.0公升。
大规模远程液位测量
随着工业物联网(IIoT)的发展，我们可以做出大胆的设想，开发远程液位感应解决方案，将超声波监测的液位数据发送到云，从而实现可随时在桌面或移动设备上通过Web浏览器使用这些详细信息。这些信息可包括阈值警报、实时液位读数或基于云的分析应用生成的预测信息。
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(超声波液位计操作规程)

一体化防爆超声波液位计超声波液位仪库号：RL043746
7ML5221-1CA12超声波液位计超声波变送器本安防爆库号：RL043733
防护型防爆压力液位变送器进口扩散硅压力传感器库号：RL043757
JYB-KB系列精巧型防爆液位变送器液位传感器库号：RL043756
JYB-KB防爆型投入式静压液位变送器库号：RL043748
一体化防爆超声波液位计超声波液位仪库号：RL043747
一体化防爆超声波液位计超声波液位仪库号：RL043747
一体化防爆超声波液位计超声波液位仪库号：RL043746
JYB-KB防爆型投入式静压液位变送器库号：RL043748系列简介及说明
投入式静压液位变送器是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件的压阻效应，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA）。
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实测声速补偿原理图
如图所示，在发射探头前端安装一个挡板，挡板与探头形成一个距离固定的声程区间，该结构称之为声程架。当探头发射声波时，该挡板能将一部分声波反射回探头。探头接收到反射波后，计算从发射到接收的时间，并计算出声速。
利用实测声速方法进行补偿，由于补偿声速与测量声波传播路径所处的环境极为相似，所受的环境影响也基本一致，其声速通常比较接近，所以这种方法是目前使用最精确的声速修正方式。但是这种方法的使用中，声程架应选用低温度膨胀系数的材料，以免环境温度变化声程架发生热胀冷缩，使声程距离发生改变，影响实测声速精度。 二）渡越时间误差 声波是纵向振动的弹性机械波，它借助传播介质的分子运动而传播。由于传播介质的吸收、散射和声波的扩散等原因，导致声强、声压和声能减弱，发生声波衰减。并且超声波液位计的测量需要在被测液面上形成一次声波反射，这同样会引起声波的衰减。声波是按传播距离的指数规律衰减的，当液面高度不同时，声波的传输距离也不相同，其接收波的幅度也会有较大差异。探头发射超声波时系统开始计时，当接收信号的幅度超过设定的阈值时停止计时。液位高度发生变化时，接收信号的幅度也会发生变化。在液位比较低时，接收信号幅度比较小，可能需要在第4个波峰处才能达到阈值；当液面高度比较高时，接收信号幅度比较大，可能在第3个甚至更早就能达到阈值。这样停止计时的时间就不是确定的，这种不确定性必然会给系统测量精度带来误差。该误差如果应用在1000m3以上的储油罐上，将会产生很客观的绝对误差，所以必须要消除。 目前比较简单的消除渡越时间误差的方法是增加时间控制电路（TGC），利用TGC电路补偿声波在传播过程中的衰减，使各种液面高度情况下，接收波的幅度基本保持一致，从而尽量减小测量误差。但是这种方法还是具有较大局限性。该方法需要预知不同液位高度声波的传播时间，以及在这段距离内声波的衰减量，然后将两者的对应关系拟制出一条曲线，并设计出符合这一曲线方程的时间增益控制电路。 根据前面的分析，传播时间和衰减量是较为重要的两个因素，它们易受现场环境影响，而不能与事先拟制的曲线很好吻合。并且，即使拟合的曲线十分精确，也难以设计出与之完全吻合的TGC电路。由此，在补偿中新的误差引入也就在所难免了。而要彻底消除渡越时间误差，接收电路的信号变换过程为经过前置预处理的接收信号，经过直流检波后提取出信号的包络，将包络进行微分处理。通过信号的变换过程，无论接收信号的幅度如何，其包络的峰值肯定处于接收信号的时间中心点上，即微分信号的过零处。因此，过零检测电路产生的停止计时信号一定处于回波信号的时间中心点，不会因信号的幅度而改变，由此，渡越时间误差也就完全消除了。 三）系统误差 系统误差主要由系统时延产生，系统延时的主要来源有硬件电路延时、单片机的中断响应延时、探头响应延时等。由于超声波液位计工作于脉冲发射状态，单片机每次发出发射命令后，发射功放电路要经过一个能量蓄积的过程才能达到发射状态，同时探头内的压电陶瓷也有一个起振过程，要达到40kHz的振动频率也需要一定时间。而计时却是从发射命令发出开始的，因此这个系统时延必须要予以考虑，并在软件上进行补偿。 另外，超声波测量液位时，液位距离都是从探头前端表面到液面，实际上压电陶瓷声学中心并不是在其表面上。因此，从探头表面到声学中心点的距离，也会引起系统误差，这个误差可以和时延误差归为一类，并一同修正。 对于同一个型号或批次的超声波液位计，由于所用的元件、材料工艺等都一样，其系统时延也相差无几，并且是一个比较固定的值。因此，可以通过对固定距离测试的方式，标定并修正系统时延。 以上对超声波液位计测量中几种主要误差进行了分析，并提出了修正方法，计为Uson-11系列超声波液位计根据以上修正方法的液位计，在测量精度上有较大提高，其带有温度补偿，精度高，适应性强；采用特殊回波处理方式，有效避免虚假回波；整机防护等级高达IP66/IP67，能够在不同工业环境中应用。（文章摘自：http://www.jiweimeter.com/baikeshow-88-1097-1.html，转载请注明出处）
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此时小盲区的超声波液位计尤其重要，杭州美控自动化研发生产的小盲区超声波液位计在市面上属于领先的水平，具体的盲区还真有看超声波液位计上量程，超声波液位计发射的波长不一样对于盲区的效果也有影响，波长与波的穿透性也不一样，在选型的时候根据客户现场的具体情况都要注意，小盲区超声波液位计杭州美控是个不错的选择，选型工程师也很专业。
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