超聲波液位計(jì)原理：
超聲波物位計(jì)的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出超聲波脈沖遇到被測(cè)介質(zhì)表面被反射回來。部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時(shí)間間隔與換能器到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=CxT/20
由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭，無法識(shí)別，不能測(cè)量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測(cè)量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。
超聲波液位計(jì)特點(diǎn)：
由于采用了先進(jìn)的微處理器和獨(dú)特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，
超聲波物位計(jì)可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。
“虛假回波學(xué)習(xí)”功能使得儀表在多個(gè)虛假回波的工況下，可正確地確認(rèn)真實(shí)回波，獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
換能器內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量值的溫度補(bǔ)償。
超聲波換能器采用最佳聲學(xué)匹配之專利技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效地輻射出去，提高信號(hào)強(qiáng)度.從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。
2、超聲波液位計(jì)儀表概況
類型 | DLM551 | DLM552 |
應(yīng)用 | 各類工業(yè)領(lǐng)域的液位測(cè)量，特別是水處理工業(yè) | 各類工業(yè)領(lǐng)域的液位測(cè)量，特別是水處理工業(yè) |
測(cè)量范圍 | 液體0.25…4m | 液體:0.4…8m |
過程連接 | G1/2/1A | G2A |
換能器外殼材料 | PTFE, PU/PC | PTFE、PU/PC |
過程溫度 | -40…70℃ | 一40…70t |
過程壓力 | -0. 2. .. lbar | -0.2. .. lbar |
信號(hào)輸出 | 兩線制，四線制4...20mA/HART | 兩線制/四線制4.. .20mA/HART |
類型 | 各類工業(yè)領(lǐng)域的液位測(cè)量 |
測(cè)量范圍 | 液體:0.5…15m |
過程連接 | 法蘭或吊架 |
換能器外殼材料 | PU/PC |
過程溫度 | -40…70℃ |
過程壓力 | -0. 2. .. lbar |
信號(hào)輸出 | 兩線制/四線制4.. .20mA/HART |
3、超聲波液位計(jì)安裝要求
基本要求：
換能器發(fā)射超聲波脈沖時(shí)，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下緣到被測(cè)介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如:人梯、限位開關(guān)，加熱設(shè)備，支架等。在這種情況下，安裝時(shí)須進(jìn)行“虛假回波學(xué)習(xí)”。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時(shí)還要注意:最高料位不得進(jìn)入測(cè)量盲區(qū);儀表距罐壁必須保持一定的距離;儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合，儀表必須接大地。
圖示說明：
測(cè)量的基準(zhǔn)面是探頭的下邊緣。
1、盲區(qū)
2、空倉(最大測(cè)量距離)
3、最大里程
注:使用超聲波物位計(jì)時(shí)，務(wù)必保證最高料位不能進(jìn)入測(cè)最盲區(qū)。
安裝位置：
在安裝DLM551, DLM552的時(shí)候.注意儀表和容器壁至少保持200mm的距離。
1、基準(zhǔn)面
2、容器中央或?qū)ΨQ軸
在安裝DLM553的時(shí)候。注意儀表和容器壁至少保持500mm的距離。
1、基準(zhǔn)面
對(duì)于錐形容器，且為平面罐項(xiàng)，儀表的最佳安裝位置是容器項(xiàng)部中央，這樣可以保證測(cè)呈到容器底部。
常見安裝位置的正誤
1、錯(cuò)誤:換能器應(yīng)與被測(cè)介質(zhì)表面垂直。
2、錯(cuò)誤:儀表被安裝在拱形或圓形罐項(xiàng)，會(huì)造成多次反射回波.在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避免。
3正確:
1、錯(cuò)誤:不要將儀A安裝于入料料流的上方，以保證測(cè)量的是介質(zhì)表面而不是入料料流。
2、正確注意:室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。
超聲波液位計(jì)安裝方式說明
吊架式安裝：吊架式用于DLM 553的安裝。
法蘭式安裝：法蘭式用于DLM553的安裝。
防潮：對(duì)于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的罐上的儀表，為了防潮，應(yīng)擰緊電纜密封套.而且要在進(jìn)線口處使電纜向下彎曲。如圖示:
容器接管：容器接管的第度:必須保證探頭伸出接管至少10mmo
導(dǎo)波管安裝：使用導(dǎo)波管安裝(導(dǎo)波管或旁通管)，可以避免容器內(nèi)障礙物、泡沫和空氣渦流對(duì)測(cè)量的影響。
1、通空氣孔直徑5.. .10mm
如果DLM55X安裝在導(dǎo)波管內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，導(dǎo)波管的直徑只要大于換能器(探頭)的外徑即可(具體數(shù)據(jù)見:6結(jié)構(gòu)尺寸)。在連接導(dǎo)波管的時(shí)候，必須防止大的裂縫和焊縫。另外，必須進(jìn)行“虛假回波學(xué)習(xí)”。
注:測(cè)最粘附性介質(zhì)的時(shí)候，不能使用導(dǎo)波管安裝。
4、超聲波液位計(jì)電氣連接
供電電壓：4...2OmA/HART
（1）(兩線制)電源供電和電流信號(hào)共用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)。
（2）對(duì)于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵。
供電電壓：4...20mA/HART‘
（1）四線制)電源供電和電流信號(hào)各自分別使用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)。
（2）標(biāo)準(zhǔn)型儀表電流輸出可采用接地形式輸出。防爆型儀表電流輸出必須浮空輸出。儀表及接地端子應(yīng)保證良好接地，通常接地可連接到罐的接地點(diǎn)上，若是塑料罐則應(yīng)接到鄰近的大地上。
連接電纜的安裝：
一般介紹：供電電纜可使用普通兩芯電纜，電纜外徑應(yīng)為S...9mm，以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾，建議使用屏蔽電纜。
4...20mA/HART(兩線制〕供電電纜可使用普通兩芯電纜。
4二20mA/HART(四線制)供電電纜應(yīng)使用屏蔽電纜。
電纜的屏蔽和接線
屏獻(xiàn)電纜兩端均應(yīng)接c在傳感器內(nèi)部，屏蔽必須直接連接內(nèi)部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接人地。
如果有接地電流，屏蔽電纜遠(yuǎn)離儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過一個(gè)陶瓷電容(比如:1μF 1500V)接地，以抑制低頻接地電流，同時(shí)仍可以防止高頻干擾信號(hào)。
接線方式：
兩線
用于HART兩線制：1)供電以及信號(hào)輸出
四線
用于HART四線制：1)供電
2)信號(hào)輸出
防爆鏈接：
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志:Exia II B T6。本安型超聲波物位計(jì)采用鋁外殼材料，內(nèi)部采用膠封結(jié)構(gòu)。從而確保換能器和電路部分故障時(shí)產(chǎn)生的火花不會(huì)泄放出來。產(chǎn)品適用于Exia IIB T6防爆等級(jí)以下可燃性介質(zhì)的物位非接觸式連續(xù)測(cè)量。
本產(chǎn)品使用時(shí)須用安全柵供電。FBS-1安全柵系本產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)設(shè)備.防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志:[Exia] IIB，供電電壓24V Dc± 5%短路電流為100mA，工作電流4...20mA.
所有電纜均要采用屏蔽電纜，最大長度500米。分布電容<,0.1μF/Km,分布電感,<1mH/Km。超聲波物位計(jì)安裝時(shí)必須接大地。不得使用其它未經(jīng)防爆檢驗(yàn)的關(guān)聯(lián)設(shè)備。
采用GOADware調(diào)試物位計(jì)
采用HART手持編程器調(diào)試物位計(jì)
5、超聲波液位計(jì)儀表調(diào)試
調(diào)試方法：
DLM55X有三種調(diào)試方法:
（1）顯示l調(diào)試模塊
（2）上位機(jī)調(diào)試軟件GODAware
（3） HART手持編程器
顯示/調(diào)試模塊：
ViewPoint是可以插接的顯示調(diào)試工具，在DLM55X上ViewPoin一可以以兩個(gè)角度安裝(每次旋轉(zhuǎn)1800)。通過ViewPoint上的4個(gè)按鍵對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試菜單的語言可選。
調(diào)試后，ViewPoint一般就只用于顯示，透過玻璃視窗可以非常清楚地讀出測(cè)量值。
上位機(jī)調(diào)試：通過HART與上位機(jī)相連
1、 RS232連接電纜
2、 DLM55X
3、用于COMWAY變換器的HART適配器
4、 250歐姆電阻
5、 COMWAY變換器
通過2C與上位機(jī)相連
1、RS232連接電纜
2、 DLM55X
3、用于COMWAY變換器的12C適配器
4 、COMWAY變換器
HART手持編程器：DLM55X可用HART手持編程器編程
1 、HART手持編程器
2 、DLM55X
3 、250歐姆電阻
6、超聲波液位計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸(單位:mm)
外殼、材質(zhì):AL
材質(zhì):PBT-FR
DLM551
DLM552
DLM553
技術(shù)參數(shù) |
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DLM551和552 | 材料 | 過程連接DLM551 螺紋G12/12A |
過程連接DLM552 螺紋G2A |
換能器 PTFE、PUIPC |
重量 | 1 .8...3.0 kg(取決于過程連接和外殼〕 |
DLM553 | 材料 | 吊架 不銹鋼316L |
換能器密封 硅膠 |
鎖緊法蘭 不銹鋼316L |
外殼 塑料PBT-FR:鋁 |
外殼和外殼蓋之間的密封 硅橡膠 |
外殼上用于ViewPoint的視窗 聚碳酸酯 |
接待端子 不銹鋼 |
重量 | 2 .7...5.0 kg‘取決于過程連接和外殼) |
DLM55I和552兩線制 | 供電電壓 | 非防爆 16...36V DC |
本安防爆 16...30V DC |
DLM553兩線制 | 供電電壓 | 20..36V DC |
功耗 | max.22.5ma |
允許紋波 | <LOOHz Uss<1V |
<100Hz…100KHz Uss<10mV |
四線制 | 供電電壓 | 24V DC110% |
功耗 | max.4VA，2.1w |
輸出參數(shù) | 輸出信號(hào) | 4.__2.0mA/HART |
分辨率 | 1 .65A |
故障信號(hào) | 電流輸出不變:20.5mA; 22mA;，3.8mA |
兩線制負(fù)載電阻 | 見下圖 |
四線制負(fù)載電阻 | 最大500歐姆 |
積分時(shí)叫 | 0.20秒，可調(diào) |
特征參數(shù) |
盲區(qū) | 一DLM551 | 0.25m |
一DLM552 | 0.4m |
一DLM553 | 0.5m |
最大測(cè)t距離 液體 | 一DLM551 | 4m |
一DLM552 | 8m |
一DLM553 | 15m |
超聲波頻率 | 一DLM551 | 46KHz |
一DLM552 | 35KHz |
一DLM553 | 35KHz |
測(cè)量間隔 | >2秒(取決于參數(shù)設(shè)置) |
調(diào)整時(shí)間” | >3秒(取決于參數(shù)設(shè)盆) |
發(fā)射角 | 一DLM551和552 | 5.5℃ |
一DLM553 | 3℃ |
顯示分辨率 | 1mm |
精度 | 0.2%一0.5%(滿2程) |
工作存儲(chǔ)及運(yùn)愉溫度 | 一40. ..+70℃ |
過程溫度(探頭部分的溫度) | -40，二十70t |
一相對(duì)濕度 | <95% |
一壓力 | 0.1MPa |
耐振 | 機(jī)械展動(dòng)IOM/S2 .10.一50Hz |
電纜參數(shù) | 1個(gè)M20XI.S電纜入口(電纜直徑5...9mm), |
電纜入口1插頭 | 一個(gè)盲堵M20X1.5 |
彈簧接線端T | 用于導(dǎo)線橫截面2.5mm2 |
1)劇烈的物位突變后.給出正確物位麗要的時(shí)間。
8、超聲波液位計(jì)選型指南
DLM551 |
防爆 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | 一本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料l過程溫度/防護(hù)等級(jí) | A PU/PC/一40...70℃/I P66 | B PTFE/一40…701/IP67 |
過程連接 | CP螺紋GI.認(rèn) |
電子組件 | A 4二20mA兩線制 | B 4... 20mA/24V DCt10%四線制 |
C 4二20mA HART兩線制 | D 4…20Ma/24VDVt10%/HART四線制 |
外殼，防護(hù)等級(jí) | S 塑料/IP66 | A 鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
注:本安型只可選“A”型外殼，及“A”或’'C'’電子組件。
DLM552 |
防爆 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料，過程溫度l防護(hù)等級(jí) | A PU/PC/一40...70℃/IP66 | B PTFE/-40二70t/IP67 |
過程連接 | CP螺紋02A |
電子組件 | A 4二2UmA兩線制 | B 4... 20mA/24V DC 110%四線制 |
C 4... 20mA HAR‘一兩線制 | D 4... 20mA/24V DCt 10%/HART四線制 |
外殼/防護(hù)等級(jí) | S塑料/IP66 | A鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線 | M M20x1.S | N 2/1NPT |
現(xiàn)場顯示/編程 | A帶 | X不帶 |
注:本安型只可選二“A”型外殼。及’'A'，或‘'C'，電子組件。
DLM553 |
防爆 | P標(biāo)準(zhǔn)型〔非防爆) | I本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料/過程溫度/防護(hù)等級(jí) | A PU/PC/-40二70t/1P66 |
過程連接 | FL法蘭 | OJ吊架 |
電子組件 | A 4...20mA兩線制 | B 4... 20mA/24V DCs10%四線制 |
C 4... 20mA HART兩線制 | D4…20Ma/24V DC110%/HART |
外殼/防護(hù)等級(jí) | S塑料/IP66 | A鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1N PT |
現(xiàn)場顯示/編程 | A帶 | X不帶 |
注:本安型只可選“A”型外殼及，“A”或“C”電子組件。
