超声波液位计的工作原理及应用举例

1．超声波液位计概述

超声波液位计是由微处理器控制的液位数字仪表。在测量中超声波脉冲由传感器发出，声波经液体表面反射后被传感器接收，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，由声波的发送和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。超声波液位计采用非接触测量，对被测介质几乎不受限制，可广泛用于液体、固体物料高度的测量。现以 GLP 通用一体超声波液位计为例进行介绍（见图2.28）。

图2.28　GLP型通用一体超声波液位计

2．超声波液位计原理

超声波液位计可采用二线制、三线制或四线制技术，二线制为供电与信号输出共用。三线制为供电回路和信号输出回路相互独立，供电负端和信号输出负端共用。四线制为供电回路与信号输出回路完全隔离，使用4芯电缆，满足直流或交流供电，具有 4～20 mADC，高低位开关量输出等。GPL 型通用一体超声波液位计为两线制或三线制。

主要技术指标：

（1）量程：0～30 m。

（2）精度：±0.25%F.S，±0.5%F.S。

（3）环境温度：－20～60 °C，自动温度补偿。(www.xing528.com)

（4）工作电压：24 V DC\220 V AC。

（5）输出信号：4～20 mA。

3．超声波液位计使用

（1）液位计应安装在无振动、无强电磁干扰的场合。

（2）安装应避开搅拌、内部复杂的区域或加装导波管。

（3）安装位置选择方便施工、维护的区域，宜垂直向下检测安装。

（4）露天安装应加防护罩。

（5）对于密封容器内的挥发液体的液位测量应注意两点：

① 容器内气体声速可能与空气中的声速不同，如液位计不能对声速进行修正，否则会出现较大误差。

② 挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结，阻挡声波的收发，要求液位计具有可变功率控制功能。