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德國E+H超聲波液位*的原理和應(yīng)用
E+H超聲波物位計也稱超聲波液位計，E+H超聲波水位計，E+H超聲波料位計。是一種優(yōu)良的非接觸的界面測量設(shè)備。適合石油、化工、自來水、污水處理、水利水文、鋼鐵、煤礦、電力、交通以及食品加工等行業(yè)。它安裝，操作簡便，適用性廣，價格低廉。是一種物美價廉的物位物位、液位測量設(shè)備。
E+H超聲波物位計的原理：超聲波物位計安裝于容器上部，在電子單元的控制下，探頭向被測物體發(fā)射一束超聲波脈沖。聲波被物體表面反射，部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號。從超聲波發(fā)射到被重新被接收，其時間與探頭至被測物體的距離成正比。電子單元檢測該時間，并根據(jù)已知的聲速計算出被測距離。
  用探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離= 實際液位或者物位高度。把液位高度轉(zhuǎn)換成4~20mA電流信號、1~5V電壓信號輸出?；蛘咄ㄟ^485通信，H a r t通信，G P R S通信傳輸?shù)娇刂浦行?。由于溫度對聲速具有較大的影響，所以儀表應(yīng)測量環(huán)境溫度，已修正聲速。超聲物位計的測量原理。
德國E+H超聲波液位*運用的系統(tǒng)框：
在系統(tǒng)運用中，由超聲波物位計測量液位的高度并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送到控制中心?？刂浦行臋z測到儀表送來的液位信息，并根據(jù)液位的高度和實際需要來對加料或者減料進行控制。
的主要的幾個技術(shù)指標(biāo)
1、量程和盲區(qū)：量程和盲區(qū)是反映超聲物位計的兩個重要的指標(biāo)。量程代表的是這個物位計能測量的zui大范圍。反映的是換能器的靈敏度。也就是說，量程越大，靈敏度越高。大部分廠家標(biāo)稱的量程都是針對平整液面來說的，也就是說實際測量的時候，液位波動，表面有漂浮物，測量是固體料位，有粉塵，有蒸汽，都是有可能導(dǎo)致量程不能達到標(biāo)稱的值。比如50m量程的設(shè)備，如果測玉米的時候，實際只能測到2 0m。盲區(qū)是反映換能器好壞的重要指標(biāo)。盲區(qū)也成死區(qū)，超聲液位計測量不到的一段距離，它是由于超聲換能器的余震造成的。比如盲區(qū)3 0 c m，也就是說，在液體更探頭的距離小于3 0 c m的時候，將會出現(xiàn)不能測量的情況。那么相同量程的產(chǎn)品，盲區(qū)越小，說明這個換能器的設(shè)計越好。對一些密閉罐體或者短量程的測量來說 ，安裝會越方便。因此盲區(qū)成為相同量程產(chǎn)品衡量換能器做得好壞的一個重要指標(biāo)。
2、溫度和精度。
溫度范圍大部分標(biāo)稱是-2 0 ~6 0℃這個范圍。因為大部分用液晶顯示的物位計，液晶屏的工作溫度只能在這個范圍，超出這個范圍，液晶顯示都會出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象。如果不考慮液晶顯示的限制，一般都可以做到-4 0~8 0℃的范圍。壓電陶瓷有個居里溫度約300度。居里溫度的一般是安全溫度，所以一般情況下，超聲換能器的工作溫度很難超過150度。當(dāng)超過150℃溫度的時候，很容易對里面的壓電陶瓷損壞。因此150度可以看成是一個破壞溫度。另外超聲波換能器制造過程用的部分材料，不能在1 0 0℃以上的溫度長時間工作。大部分換能器的極限溫度是1 0 0℃ 。
為什么把精度和溫度放在一起考慮，因為在空氣中，溫度測量誤差1℃，對聲速的影響是0.6m/S,20℃，1個大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算出，對測量誤差的影響是0.17%，也就是說，如果溫度測量誤差3℃，物位測量誤差就超過大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍。因此實際0.5%的精度針對的是常溫常壓下的。對偏高和偏低的溫度，都有可能導(dǎo)致測量精度超過0.5%的情況。有溫度梯度，溫度變化快的場合，測量誤差也會因此增大。另外對測量精度影響zui大的是氣體成份。也就是說在一些揮發(fā)性液體的場合，因為液體的揮發(fā)導(dǎo)致空氣成分變化，接著導(dǎo)致氣體聲速變化引起的測量誤差。
E+H超聲波液位計安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟耐用。E+H超聲波液位計的工作原理是通過一個可以發(fā)射能量波（一般為脈沖信號）的裝置發(fā)射能量波，能量波遇到障礙物反射，由一個接收裝置接收反射信號。根據(jù)測量能量波運動過程的時間差來確定液(物)位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理，zui終轉(zhuǎn)化成與液位相關(guān)的電信號。
    一次探頭向被測介質(zhì)表面發(fā)射超聲波脈沖信號，超聲波在傳輸過程中遇到被測介質(zhì)（障礙物）后反射，反射回來的超聲波信號通過電子模塊檢測，通過軟件加以處理，分析發(fā)射超聲波和回波的時間差，結(jié)合超聲波的傳播速度，可以精確計算出超聲波傳播的路程，進而可以反映出液位的情況。
    E+H超聲波液位計工作原理
    用靜壓測量原理：
    當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓力公式為：Ρ = ρ .g.H + Po式中：
    P ：變送器迎液面所受壓力
    ρ：被測液體密度
    g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?br />    Po ：液面上大氣壓
    H ：變送器投入液體的深度
    同時，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測得壓力為：ρ .g.H ，顯然 , 通過測取壓力 P ，可以得到液位深度。
   使用E+H超聲波液位計注意事項
    1.平面狀態(tài)：比如液體、移動平面可以是鋼板、塑料、紙制品、木制品、玻璃制品等等。在安裝垂直度好的情況下，發(fā)射效率zui高，即收到的回波數(shù)量zui多，應(yīng)用zui廣。
    2.固定形狀：比如圓柱狀的罐、瓶、人體、運功的小車等等。反射效率其次，所以對安裝要求比較高，應(yīng)用較多。
    3.顆粒或者塊狀的物體：比如礦物、粒子或塊狀的煤碳、焦炭、塑料粒子等等。由于有漫反射的存在，所以收到的回波zui少，故回波效率zui低，安裝要求zui高。
    4.由于以下物質(zhì)的揮發(fā)氣體或揚塵的吸聲能力特強，所以一般情況下不可以應(yīng)用。比如：發(fā)煙硫酸硝酸、儲存罐中的水泥、石灰、液體表面有大量的泡沫等等。又比如：到達換能器探頭的溫度在60℃以上或儲存罐的壓力≥0.4Mpa時不可以應(yīng)用。（如果應(yīng)用在帶溫帶壓的儲存罐，訂貨時必須說明）
    5.如果您將本儀表應(yīng)用在比如：鹽酸、不發(fā)煙硫酸及其他腐蝕性很強的液位的測量，請您選用防腐型液位計。
    E+H超聲波液位計性能優(yōu)點：
    其機械結(jié)構(gòu)對過載及腐蝕性介質(zhì)具有高抵抗性高精度、長期穩(wěn)定的陶瓷電容和進口擴散硅測量單元密封的電子模塊及雙濾波壓力補償系統(tǒng)可抵抗氣候現(xiàn)場變化的影響電子模塊可輸出4...20mA信號并同時帶有過壓保護的模塊選擇集成的溫度傳感器Pt100可同時進行物位及溫度的測量相應(yīng)的附件可提供完整的測量方案浮球液位變送器廣泛使用于煉油、化工、造紙、食品、及污水處理等行業(yè)。能對開口、密閉容器或地下池槽里的介質(zhì)液位在儀表控制室內(nèi)進行顯示、報警和控制。被檢測的介質(zhì)可為水、油、酸、堿、工業(yè)污水等導(dǎo)電及非導(dǎo)電液體，并能克服液體的泡沫所造成的假液位的影響。