超声波液位检测_可测正反双向流量

根据GB 50093-2013 《自动化仪表工程施工及质量验收规范》12.2.11要求，储罐液位计、料面计可在安装完成后，直接模拟物位进行校准。
我们在安装前*对它进行校正，说白了我们也想不到什么好的办法对它进行校正。但是在安装前我们可以对它进行通电测试，顺便用Hart475手操器对它进行量程、位号、单位、显示之类的参数进行规划。这样做的目的可以减少后面回路测试时的工作量，还可以检查出来这台表在运输途中有没有受到颠簸以致损坏。
工厂在建设初期，条件比较恶劣，一般采用24VDC明纬电源给仪表供电用于单机测试。这样接线仪表回路是没有电阻的，所以必须在回路中串入250Ω电阻，或者用可调电阻箱供给阻值，否则无法与仪表通讯（连接方式详如下）。
接线注意事项：
通常情况下超声波液位计有二线制与四线制两种接法，左图为二线制接法：1号端子接负，2号端子接正。右图为四线制接法 ：1号端子接电源线正，2号端子接电源正，5号端子接显示正，6号端子接显示负。
二线制接线时注意仪表端子与电源线正负不能接反，否则变送器无数据显示。
四线制接线时注意电源端子与显示端子不能接错，需按照顺序接入仪表端子。
温度对声速有影响，实际上声速不仅受温度影响还与气体的密度、湿度、气压、噪声、空气中的悬浮物等因素有关。因此在实际应用当中仅利用测量温度的方法进行补偿还有诸多不足，且在温度测量过程中也会存在一些误差。因此温度补偿方法只适用于一般应用，而无法满足高精度测量。也正是因为如此，在石化行业超声波液位计通常应用于敞口容器或水池等不需要高精度测量液位的设备上。

超声波液位计的结构及工作原理
超声波传感器主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。
超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个传感器的性能是不同的

在安装这两台超声波液位计时我们需要做到以下几点：
1、换能器发射脉冲超声波时，都有一定的发射开角，从换能器下沿到被测介质表面之间，由发射时超声波波束所的区域内，尽可能没有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如果有障碍物干扰情况下，安装时需要进行"虚假回波存储"。
2、料位点不得进入超声波液位计的盲区，仪表距罐壁必须保持一定的距离，仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直，安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定，且仪表可安装在有防爆要求的场合，仪表必须接地。
3、超声波液位计的探头发波打到液位后反射回探头，探头接收到后计算发波到收波的时间，得到测量距离L，仪表安装高度TH减去测量距离L将得到当前液位H。
4、仪表量程指仪表能够测量的距离，安装高度TH应小于量程，仪表盲区指仪表在探头附近无法测量的区域，液位与探头间距应大于盲区，例盲区为0.3m，则液位与探头间距必须大于0.3m。探头发波是个扩散过程，即有方向角，安装的时候要注意，否则可能打到池壁的凸起物或渠道边沿。
5、超声波液位计虽然自身带有防雷器件，但仪表在多雷地区使用时，建议在仪表的进出线端另外安装的防雷装置。
6、在特别炎热/寒冷的地方使用，即周围环境温度有可能**出仪表的工作要求时，建议在超声波液位计周围加设防高、低温装置。
7、若探头发射面到液位的距离小于选购仪表的盲区，需加装延伸管，管径大于120mm，长度0.35m～0.50m，垂直安装，内壁光滑，罐上开孔应大于延伸管内径。 或者将管子通至罐底，管径大于80mm，管底留孔保持延伸管内液面与罐内等高。

按结构形式划分，超声波液位计可分为一体式和分体式两种。一体式超声波液位计是仪表表头和换能器为一整体，此一体式超声波液位计防护等级高、抗干扰能力强，能适应大多数工业环境。分体式超声波液位计是仪表表头与换能器分开安装，表头与换能器之间用导线连接。分体式超声波液位计适合于不便于维护、调试等复杂的环境场合，并且表头上的总线通讯和开关量输出等功能，可以用于变送和远传控制。
超声波液位计的的单机测试

超声波液位计标定：
超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果能测出超声波在空气中的传播时间，就能算出其传播的距离。超声波测量液位，就是通过测定超声波传播的时间间隙来测出声波传送的距离。
具体方法：见上图。由安装于被测容器**部的超声波探头向液面发射一束超声波，声波被液面反射后，由探头接收。
控制器测得传播时间t，根据声速v=340m/s，即可得出液面至探头的空间距离L。探头至容器底部距离为H，容器内的液位高度h。
计算公式为：h=H-L其中L=v×t/2
由于温度对声速有影响，需测出空气温度T以修正声速。
修正公式为：v=331.46×T（℃）
B为盲区，盲区是指从超声波探头向下开始的一小段距离无 ** 常检测反射回波，这一小段距离被称为超声波液位计的盲区。在这一小段距离内无 ** 常检测反射波，那是因为超声波液位计在发射超声波脉冲时，不能同时检测反射回波。而且由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，且发射完超声波后传感器还有余振，期间超声波液位计不能检测反射回波。在测量液位时，如果被测的液位如进入盲区，超声波液位计将不能正确检测液位实际高度，会出现误差。当碰到类似情况时，可以根据需要将液位计加高安装，或者降低液面。
所以超声波液位计量程为：0～（H-B）

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