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。或者通過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(yùn)用的系統(tǒng)框：
在系統(tǒng)運(yùn)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(jìn)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(dá)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)不正常現(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(jì)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(yáng)塵的吸聲能力特強(qiáng)，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(dá)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(qiáng)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(jī)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(jìn)口擴(kuò)散硅測量單元密封的電子模塊及雙濾波壓力補(bǔ)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(hù)的模塊選擇集成的溫度傳感器Pt100可同時進(jìn)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(jìn)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。