超声波液位检测研究PPT.pptx

超声波探头：超声波探头也就是超声波换能器，是超声波测距系统中的重要部分。一般是指电声换能器，完成电能与声能的相互转换。当接触器处在发射状态时，能转换成机械能，再将机械能转化为声能；处在接收状态则相反。通常都有一个电的储能原件和机械振动系统。超声波换能器主要参数：1.中心频率：谐振频率2.灵敏度：接收时为施加0.1Pa声压时产生的电压相对于 1V/0.1Pa的分贝数，发射时施加1V电压产生的声压相对于1V/0.1Pa的分贝数3.带宽：中心频率处灵敏度最高。当离开中心频率时，两频之间隔为带宽。4.发射角：发射超声波有一定的指向性5.电容：压电陶瓷片两极间的等效电容6.电阻：压电陶瓷两极间的电阻超声波换能器应用原理：超声波传感器是借助压电品体的谐振来工作的，即陶瓷压电效应。超声波内部结构里有两块压电晶片和一块共振板。给压电片两端加脉冲信号，即触发脉冲，当频率等于晶片固有频率时，就会发生共振，带动共振板振动，产生超声波。相反，未加电压，当共振板收到回波信号，将压迫两压电片振动，从而将机械信号转换为电信号，就成了超声波接收器。超声波测距理论分析：超声波液位探测系统是根据“回拨测距”原理设计的。由超声波的发射器发射超声波，遇到障碍物反射回来，再接收，从而测出传输时间，即渡越时间，则由渡越时间和声速，可以算出距离。超声波液位检测仪示意图VEGAPULS 63物位计物位计/物位开关物位开关测量原理能量很低的极短的微波脉冲通过天线系列发射并接收。雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保在极短时间内稳定和精确测量。即使存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和独一无二的 ECHOFOX-软件也可以准确的分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号，仪表可以空仓调试。VEGAPULS 63物位计物位计/物位开关物位开关特点：1.不受温度和压力的影响 微波的运行几乎不受环境温度和压力的影响，因此雷达式传感器非常适用于复杂的过程条件。过程压力从真空到160bar，过程温度40400，测量绝对没有问题。2.不受被测介质特性的影响 更换被测介质的成分或更换整个介质，不会影响测量结果且不需要重新调试。3.服务维护简便 由于采用非接触式测量，VEGAPULS的服务和维护都非常简便。优势:-非接触测量-精度很高-不受介质特性的影响 应用:-测量液体或固体的物位 VEGAPULS 63物位计物位计/物位开关物位开关应用：腐蚀性介质，过程条件非常复杂 测量范围：20米 过程连接：法兰或卫生连接 过程温度：-40150过程压力：116bar（1001600kPa）精度：+/-3mm频率范围：26GHz信号输出：420Ma/HART（两线/四线）安装：安装位置选择一个易于安装接线的位置，而且还要方便以后拆装显示/调试模块PLICSOM。不使用任何工具，可以将外壳旋转330测量范围：测量的基准是螺纹或法兰的密封面注：如果被测介质接触天线，在天线上会造成粘附，从而影响测量，所以注意天线和介质表面保持距离至少50mm1.满程2.空仓3.测量范围技术数据 材料与介质接触部分过程连接：卡箍2”4”，螺栓DN50DN80:不锈钢1.4435，发兰DN50DN150和2”6”:不锈钢1.4435天线 PTFE(TFM1600)卡箍和管螺栓：3.56.0kg（根据过程连接尺寸和外壳）发兰连接：4.215.4kg（根据发兰尺寸和外壳）重量材料与介质不接触部分外壳塑料 PBT(聚酯)；铝压铸粉末涂层；不锈钢1.4435外壳与外壳盖之间 的密封环 NBR（不锈钢外壳），硅（铝或塑料外壳）外壳盖上用于 PLICSCOM的视窗 聚炭酸酯 接地端子 不锈钢1.4571/1.4435输出参数 输出信号 420mA/HART分辨率 1.6uA故障信号 电流输出不变；20.5Ma;22Ma;小于3.6mA可调 电流限定 22mA负载 四线制传感器 最大500欧姆积分时间 0999秒，可调 符合Namur建议 NE43ProfibusPA输出信号 数字型输出信号，符合FoundationFieldbus协议 传感器地址 126（工厂出厂设置）电流值 恒定10Ma+/-1Ma积分时间 0999秒，可调 FoundationFieldbusFF输出信号 数字型输出信号，符合FoundationFieldbus协议 物理层 符合IEC11582通道号码 通道1初始数值 通道2次级数值1通道3次级数值2通道4温度值 电流值 10Ma+/-0.5Ma输入参数 参数 过程连接到介质表面的距离 介质表面与天线末端的最小距离 一般天线 VEGAPULS61、62、6350mmVEGAPULS65、66100mm带一体式的导波管 0mm测量范围卡箍连接2”达10米 卡箍连接3”，4”达20米 螺栓DN50达10米 螺栓DN80达20米 法兰DN50,ANSI2”达10米 法兰DN80DN150ANSI3”6”达20米产品选型产品选型VEGAPULS63 许可证 XX不带许可证 XM船用许可证 CXATEXII1G,1/2G,2GEExiaIICT6本安防爆 CAATEXII1G,1/2G,2GEExiaIICT6+WHG本安防爆+水法 CMATEXII1G,1/2G,2GEExiaIICT6本安防爆船用许可证 DXATEXII1/2G,2GEExiaIICT6本安防爆+隔爆 天线类型/材料/过程温度 p塑封喇叭口天线/TFM-PTFE+PFA/-40+150V卫生型的塑封喇叭口天线/TFM-PTFE+PFA/-25+130E喇叭口天线/TFM-PTFE+PFA/-40+130过程连接/材料 CA卡箍2“不锈钢（316L）CB卡箍3“不锈钢（316L）CC卡箍4“不锈钢（316L）RA螺栓DN50PN16,符合 DIN11851/不锈钢1.4435(316L)RB螺栓DN80PN16,符合 DIN11851/不锈钢1.4435(316L)LA卫生连接带锁紧螺母F40PN16/不锈钢1.4435(316L)LB卫生连接带夹紧法兰DN32PN16/不锈钢1.4435(316L)FC法兰型DN50PN40C符合DIN2501/不锈钢1.4435（316L）FD法兰型DN80PN40C符合DIN2501/不锈钢1.4435（316L）FE法兰型DN100PN16C符合DIN2501/不锈钢1.4435（316L）FK法兰型DN150PN16C符合DIN2501/不锈钢1.4435（316L）AE法兰型2”150lbRF,ANSIB16.5/不锈钢1.4435（316L）AI法兰型3”150lbRF,ANSIB16.5/不锈钢1.4435（316L）AK法兰型4”150lbRF,ANSIB16.5/不锈钢1.4435（316L）AM法兰型6”150lbRF,ANSIB16.5/不锈钢1.4435（316L）电子部件 H420MaHARTV四线制2072VDC,20250VAC/420MaHARTPProfibusPAFFoundationFieldbus外壳/保护方法 K塑料外壳/IP66/IP67A铝/IP66/IP67D铝，两室/IP66/IP67V不锈钢1.4435(316L)/IP66/IP67电缆入口/插头连接 MM20 x1.5/不带 N1/2NPT/不带 显示调整模块 X不带 A带传感器方向：测量液体时，传感器应该垂直对准介质表面容器内的其他装置：必须选择一个没有其他装置阻挡的雷达信号的安装位置来安装传感器，容器内的装置，比如：梯子、限位开关、加热管或容器内的突出物，都会造成虚假回波附加在有效回波上面。在设计的时候，必须确认传感器和被测介质之间没有其他容器装置。如果采用现有的容器，调试的时候，必须进行虚假回波存储。如果容器内的突出物或支撑物会造成虚假回波，可以在这些装置上安装折射板，将雷达信号射走，避免虚假反射。搅拌器：如果容器内有搅拌器，一旦搅拌器启动，需要进行虚假回波存储，应该确认，来自各个方向的虚假反射都有被存储。泡沫：由于入料的方式、搅拌器或容器内其他过程处理，会产生泡沫，泡沫会衰减到达被测介质表面的发射信号，如果泡沫会造成测量误差，需要使用尽可能大的雷达天线