怎么選擇超聲波液位計(jì)？
來源： 燁立工控作者： 小楊點(diǎn)擊數(shù)： 次時(shí)間：2025-02-14
為使超聲波液位計(jì)在生產(chǎn)中得到更好地應(yīng)用，超聲波液位計(jì)怎么選擇和安裝都很必要。超聲波液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)安裝簡(jiǎn)單、測(cè)量方便屬非接觸式測(cè)量且不受液體粘度、密度等的影響在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。超聲波液位計(jì)的缺點(diǎn)，例如測(cè)量有盲區(qū)、不可測(cè)量壓力容器、不能測(cè)量易揮發(fā)性介質(zhì)等。
超聲波液位計(jì)的正確選擇
1、超聲波液位計(jì)探頭的選擇，測(cè)量介質(zhì)和環(huán)境是否腐蝕性
在對(duì)探頭的材質(zhì)進(jìn)行選擇時(shí)，主要看應(yīng)用環(huán)境和介質(zhì)是否具有腐蝕性，超聲波液位計(jì)的耐腐蝕性主要考驗(yàn)的是探頭的材質(zhì)。在弱酸弱堿的環(huán)境下普通ABS探頭；在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的環(huán)境下用聚四氟乙烯PVDF防腐探頭；但在強(qiáng)酸堿的應(yīng)用環(huán)境下，除考慮酸堿度影響外，還要考慮這種強(qiáng)酸堿的液體是否會(huì)形成霧氣，如果有霧氣，應(yīng)選擇較大量程的超聲波液位計(jì)。如霧氣較大，則不推薦使用。
在化工儲(chǔ)罐中被測(cè)介質(zhì)的揮發(fā)性對(duì)選擇超聲波液位計(jì)的影響。通常情況下氣體對(duì)超聲波液位計(jì)影響不大，比如對(duì)于硫酸，鹽酸，硝酸等液體有揮發(fā)性的介質(zhì)而言，它們揮發(fā)的氣體是不會(huì)影響超聲波液位計(jì)于空氣的聲速的，但對(duì)于這種情況，需要考慮選擇具有防腐性能的超聲波液位計(jì)，如YEH-KJ2X-F防腐型超聲波液位計(jì)所采用的PVDF聚四氟乙烯材質(zhì)探頭便可保證儀表在腐蝕性液體或者腐蝕性環(huán)境中仍可靠測(cè)量；而在面對(duì)有機(jī)溶劑，比如甲苯、二甲苯、酒精、丙酮等這些具有強(qiáng)揮發(fā)性的介質(zhì)時(shí)，則需要考慮其揮發(fā)性對(duì)測(cè)量的影響，以免影響超聲波液位計(jì)的聲速，導(dǎo)致測(cè)量誤差。
注意：如果被測(cè)介質(zhì)有比較強(qiáng)腐蝕性和揮發(fā)性，那么用一體式超聲波液位計(jì)的時(shí)候zui好把電路板進(jìn)行膠峰。因?yàn)榇蟛糠值目梢苑浪臍んw都不能防氣體，氣體一旦進(jìn)入設(shè)備會(huì)腐蝕電路板。
2、超聲波液位計(jì)量程和盲區(qū)的選擇
量程和盲區(qū)是反映超聲液位計(jì)的兩個(gè)重要的指標(biāo)。量程是指能測(cè)量的zui大范圍，反映的是換能器的靈敏度。盲區(qū)是反映換能器好壞的重要指標(biāo)。盲區(qū)也稱si區(qū)，超聲波液位計(jì)測(cè)量不到的一段距離，它是由于超聲換能器的余震造成的。相同量程的產(chǎn)品盲區(qū)越小，說明這個(gè)換能器的設(shè)計(jì)越好。對(duì)一些密閉罐體或者短量程的測(cè)量來說安裝會(huì)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(gè)重要指標(biāo)。
如測(cè)量的是液體，可按標(biāo)準(zhǔn)量程選型；如測(cè)量的是固體，應(yīng)選擇較大的量程；如測(cè)量的是較為松軟的物體（比如面粉、棉花、海綿）將無法使用；如測(cè)量的液位表面有覆蓋面較大的氣泡，也要選擇較大量程的超聲波液位計(jì)，但如氣泡厚度超過5cm時(shí)則不推薦使用；如空氣中有粉塵或者蒸汽等較為復(fù)雜的工況時(shí)，是否需要選擇較大量程的超聲波液位計(jì)，請(qǐng)事先向燁立工控技術(shù)人員咨詢。
基本上大部分用戶在選擇超聲波液位計(jì)的時(shí)候，都按照罐體的高度來選擇并沒有考慮留余量這就難免會(huì)出現(xiàn)一些問題。比如在測(cè)量鹽酸液位的罐體中，由于介質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，罐體內(nèi)的空氣可能會(huì)懸浮大量的細(xì)小液體顆粒，導(dǎo)致超聲波液位計(jì)的部分聲波發(fā)生散射。對(duì)于這種現(xiàn)象當(dāng)若液體下降到較低位置時(shí)，超聲波液位計(jì)就可能出現(xiàn)接受不到回波的情況。因此，建議用戶在選擇量程時(shí)，把測(cè)量的大距離增加30-50%。即6米高的罐子，zui好選擇10米的YEH-KJ2X超聲波液位計(jì)來測(cè)量。
3、超聲波液位計(jì)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的壓力環(huán)境的選擇
在負(fù)壓的情況下一般不推薦用超聲波液位計(jì)測(cè)量，因?yàn)槌晜鞑ナ峭ㄟ^氣體來實(shí)現(xiàn)的。負(fù)壓力意味著里面的空氣稀薄，超聲波在稀薄空氣下傳播一聲速會(huì)變化引起測(cè)量誤差，二是稀薄空氣里面聲波衰減增大，導(dǎo)致測(cè)量量程減小甚至不能測(cè)量。正壓力主要是探頭結(jié)構(gòu)的影響，只要探頭結(jié)構(gòu)沒有問題不會(huì)引起漏氣現(xiàn)象。那么在大氣壓力情況下超聲波液位計(jì)是可以工作的。
4、超聲波液位計(jì)爆炸危險(xiǎn)性環(huán)境的選擇
對(duì)于化工企業(yè)而言處于安全方面的考慮，選擇具有防爆性能的儀表是重中之重。由于不僅液體介質(zhì)具有爆炸的潛在危險(xiǎn)，暴露于空氣中的危險(xiǎn)氣體也很可能具有一定的威脅，這也是為什么污水處理廠需要選擇防爆型超聲波液位計(jì)的重要原因。目前我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的具有防爆功能且通過專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的超聲波液位計(jì)十分稀少，且大多數(shù)說具有防爆資質(zhì)的超聲波液位計(jì)廠家實(shí)際上都并沒有認(rèn)證證書。燁立工控YEH-HK2X防爆超聲波液位計(jì)通過了專業(yè)檢測(cè)具有權(quán)威的認(rèn)證證書，防爆等級(jí)高達(dá)ExdIICT6Gb，是測(cè)量爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中的液體介質(zhì)的不錯(cuò)選擇。
5、超聲波液位計(jì)被測(cè)介質(zhì)的溫度和精度的選擇
大部分用液晶顯示的超聲波液位計(jì)液晶屏的工作溫度－20~60℃這個(gè)范圍，超出這個(gè)范圍液晶顯示都會(huì)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－40~80℃的范圍。壓電陶瓷有個(gè)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(shí)候，很容易對(duì)里面的壓電陶瓷損壞。因此150度可以看成是一個(gè)zui大破壞溫度。另外超聲波換能器制造過程用的部分材料，不能在100℃以上的溫度長(zhǎng)時(shí)間工作。大部分換能器的zui大溫度是100℃。
為什么把精度和溫度放在一起考慮，因?yàn)樵诳諝庵?，溫度測(cè)量誤差1℃，對(duì)聲速的影響是0.6m/S，20℃，1個(gè)大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算出，對(duì)測(cè)量誤差的影響是0.17%，也就是說，如果溫度測(cè)量誤差3℃，物位測(cè)量誤差就超過大部分廠家0.5%的標(biāo)稱范圍。因此實(shí)際0.5%的精度針對(duì)的是常溫常壓下的。對(duì)偏高和偏低的溫度，都有可能導(dǎo)致測(cè)量精度超過0.5%的情況。有溫度梯度，溫度變化快的場(chǎng)合，測(cè)量誤差也會(huì)因此增大。另外對(duì)測(cè)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(chǎng)合，因?yàn)橐后w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(cè)量誤差。
6、超聲波液位計(jì)安裝方向性和安裝結(jié)構(gòu)的選擇
安裝結(jié)構(gòu)一般有法蘭和螺紋兩種安裝方式。不推薦使用吊裝。因?yàn)榈跹b容易受風(fēng)的影響。但安裝的時(shí)候，一般要考慮盲區(qū)的影響。我們要在物理上保證zui高液面到探頭表面的距離大于盲區(qū)。為了避開盲區(qū)，用加長(zhǎng)導(dǎo)管安裝的時(shí)候，必須注意的是，探頭輻射面兩端與導(dǎo)管端面兩端形成的夾角必須大于換能器的銳角度。
7、超聲波液位計(jì)供電方式和信號(hào)輸出方式的選擇
供電方式有：四線制220V AC或24V DC，兩線制24V DC三種。輸出方式有：顯示界面，電流4~20Ma，電壓1-5V，通信方式485通信，Hart通信，GPRS通信等。
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