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圖文說明超聲波液位計與雷達液位計在設計選型與應用兩方面的區別

日期：2017-11-27 來源：作者：

摘要：液位的檢測及控制，是自動化范圍內的側重部分，被廣泛應用在石油化工行業中。近年，自動化特性的儀表技術，正在漸漸拓展。然而，各類液位計，并非適應所有的介質。超聲波特性的液位計、雷達特性的液位計，帶有各自弊病及優勢；本文將著重闡述二者在設計選型和應用方面的區別。

1 引言

超聲波液位計、某規格下的雷達液位計，都有著擬定好的適宜介質、慣用的測定環境；它們表征著的準確特性，以及可靠特性，也會帶有差異。液位計特有的初始設計，包含細分出來的多重型號；現場運用時，也應注意很多事項。為此，選取zui佳的這種儀表，就應辨別介質屬性、真實運用環境、平常的修護、液位計獨有的性能、采購的價格等。這樣安設的液位計，才會適宜特有的測量環境，發揮出明晰的成效性。

2 明晰檢測原理

2.1 超聲波特性的液位計

超聲波液位計，帶有非接觸這樣的特性，是界面測量特有的液位設備。它適宜多重特性的行業檢測，如水文及關涉的交通行業、化工石油及特有的污水處理。超聲波架構下的液位計，便于安設及管控，平日以內的運用便利，且耗費掉的金額不高。

超聲波液位計，應被安設于容器固有的上側。經由電子單元的管控，液位計架構中的探頭，向待測物體發射聲波脈沖。發射的聲波，由液體表面反射，再被探頭吸納，并被轉化成電信號。由發射到接收，耗費掉的時間，與被測界面和探頭距離成正比的關系。

根據擬定好的聲速數值，電子單元通過運算得來待測間距。探頭至被測容器底部距離，等同于系統設置的液位距離，或者容器內的液位高度。測量得來的液位高度，應被變更成20 毫安以內的電流、5 伏特以內的電壓。現場環境溫度變化，對于聲速都會產生明顯的干擾。因此必須對溫度進行測量，以便調整聲速。

2.2 雷達液位計

雷達液位計，采用超高頻的電磁波，經由銜接的天線，向待測容器的液面發送某一波形。電磁波抵達擬定的液面，就會反射回來；天線會接納這一波形，并辨識回波的時間隔斷。從而計算出液面高度。

第一種途徑，是脈沖微波檢測方式，能夠辨識時間行程。安設好的測量架構，經由體系以內的天線，采納設定出來的帶寬周期，發射固定頻次之中的脈沖。經由物料的表層反射，

再被雷達吸納。天線接收的微波脈沖，會被發送給電子線路。通過微處理器，根據脈沖行程耗費的時間得出介質的液面高度。

雷達液位計設定好的發射頻次固定。液位計到物料表面的間距，定義為 H；微波傳遞的速率，被設定成 v；脈沖行程的耗費時間，設定成 t；空罐距離，設定成 F；雷達液位計的量程設定成 D。那么，被檢定出來的液位 L，可表示為公式：L=F-vt/2。

第二種途徑，是調頻連續波。天線發射的這種微波，是調制得來的連續波。回波被吸納時，微波發射原初的頻次，已經被更替。回波特有的頻次差值，與天線直至液面的間隔，成正比關系。

3 盲區特有的成因及規避

超聲波液位計，在設計時段中，存在盲區，也即慣常提到的死區。盲區的成因，是換能器帶有余震。如設計中的盲區被測定成 25cm，那么液面距離探頭，沒能超出 25cm 之時，就會很難測定。同等量程的液位計，若設計之中的盲區越小，則表明換能器的性能越好。可見，盲區是換能器性能的重要指標。

為了避免盲區，應注意如下事宜。安裝方式分為螺紋及法蘭安裝。吊裝方式，易受風速干擾，不宜采納。設計中，要考慮潛藏的盲區。zui高的液面距離，要超出盲區范圍。

4 液位計特有的性能比對

4.1 精準性的比對

超聲波液位計，帶有非接觸特性；可測定的范疇，包含實驗液體、顆粒態勢下的固體。但是超聲波帶有不斷更替的特性，各時段的聲波存儲、曲線解析，耗時偏長。因此，不適宜安設在液位變更速率偏快的環境。

雷達液位計，受到環境特有的干擾偏小，這是凸顯優勢；測量得來的數值，精度更高。例如：超聲波儀器，不適宜高壓高溫、蒸氣彌散著的霧狀空間、夾帶著粉塵的空間；但雷達液位計，就能適宜這一環境。設定的zui大量程，能超出 32米；被測介質溫度，能超出 240℃；荷載壓力，會超出 6.3MPa。雷達液位計精度會高于超聲波。

4.2 適用性的比對

超聲波液位計，對霧狀蒸氣、細微塵雜，非常敏感。此外，超聲波擬定的傳播速率，受環境溫度影響較大，誤差率會超出每攝氏度 0.13%。因此超聲波液位計需要帶有溫度補償，然而選取的待測介質，與傳感配件表層也存在溫度差異。安設的配套補償，只針對著固定態勢的傳感點。雷達液位計，拓展了適應范圍。超聲波液位計適宜不了的特有環境，如高壓及高溫、帶有塵雜這樣的環境，它都能適宜。

4.3 性價比的比對

超聲波液位計，市場價格適宜，通常不超出一萬元。而雷達液位計，價格偏高：通常安設雷達儀器，耗費掉的金額會超出兩萬元。某種新型雷達液位計，帶有 hart 特有的協議、具備現場顯示模塊。這種儀器的單價，甚至超出了三萬五。伴隨自動化態勢下的技術變更，液位計也在不斷更新。

5 結束語

液位測量特有的疑難，是儀表檢測范疇內的凸顯難題。雷達及超聲波特有的液位計，帶有差異特性的介質；液位檢測的慣用方式，也潛藏著多重的技術疑難。應當經由綜合比對，選出可靠層級zui高的、精度滿足預設規格的液位計。應注重的是，液位計的安設，以及接續的管控修護，也帶有側重的價值。應當審慎回避易爆易燃特性的周邊環境，隨時查驗儀器。

編輯：磁翻板液位計廠家

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