超聲波液位計原理：
超聲波物位計的工作原理是由換能器(探頭)發(fā)出超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來(lái)。部分反射回波被同一換能器接收，轉換成電信號。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域內的反射波與發(fā)射波重迭，無(wú)法識別，不能測量其距離值。這個(gè)區域稱(chēng)為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關(guān)。
超聲波液位計特點(diǎn)：
由于采用了先進(jìn)的微處理器和獨特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，
超聲波物位計可以應用于各種復雜工況。
“虛假回波學(xué)習”功能使得儀表在多個(gè)虛假回波的工況下，可正確地確認真實(shí)回波，獲得準確的測量結果。
換能器內置溫度傳感器，可實(shí)現測量值的溫度補償。
超聲波換能器采用最佳聲學(xué)匹配之專(zhuān)利技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效地輻射出去，提高信號強度.從而實(shí)現準確測量。
2、超聲波液位計儀表概況
類(lèi)型 | DLM551 | DLM552 |
應用 | 各類(lèi)工業(yè)領(lǐng)域的液位測量，特別是水處理工業(yè) | 各類(lèi)工業(yè)領(lǐng)域的液位測量，特別是水處理工業(yè) |
測量范圍 | 液體0.25…4m | 液體:0.4…8m |
過(guò)程連接 | G1/2/1A | G2A |
換能器外殼材料 | PTFE, PU/PC | PTFE、PU/PC |
過(guò)程溫度 | -40…70℃ | 一40…70t |
過(guò)程壓力 | -0. 2. .. lbar | -0.2. .. lbar |
信號輸出 | 兩線(xiàn)制，四線(xiàn)制4...20mA/HART | 兩線(xiàn)制/四線(xiàn)制4.. .20mA/HART |
類(lèi)型 | 各類(lèi)工業(yè)領(lǐng)域的液位測量 |
測量范圍 | 液體:0.5…15m |
過(guò)程連接 | 法蘭或吊架 |
換能器外殼材料 | PU/PC |
過(guò)程溫度 | -40…70℃ |
過(guò)程壓力 | -0. 2. .. lbar |
信號輸出 | 兩線(xiàn)制/四線(xiàn)制4.. .20mA/HART |
3、超聲波液位計安裝要求
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(kāi)角。從換能器下緣到被測介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的超聲波波束所輻射的區域內，不得有障礙物，因此安裝時(shí)應盡可能避開(kāi)罐內設施，如:人梯、限位開(kāi)關(guān)，加熱設備，支架等。在這種情況下，安裝時(shí)須進(jìn)行“虛假回波學(xué)習”。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)入測量盲區;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。安裝在防爆區域內的儀表必須遵守國家防爆危險區的安裝規定。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(chǎng)合，儀表必須接大地。
圖示說(shuō)明：
測量的基準面是探頭的下邊緣。
1、盲區
2、空倉(最大測量距離)
3、最大里程
注:使用超聲波物位計時(shí)，務(wù)必保證最高料位不能進(jìn)入測最盲區。
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、基準面
2、容器中央或對稱(chēng)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、基準面
對于錐形容器，且為平面罐項，儀表的最佳安裝位置是容器項部中央，這樣可以保證測呈到容器底部。
常見(jiàn)安裝位置的正誤
1、錯誤:換能器應與被測介質(zhì)表面垂直。
2、錯誤:儀表被安裝在拱形或圓形罐項，會(huì )造成多次反射回波.在安裝時(shí)應盡可能避免。
3正確:
1、錯誤:不要將儀A安裝于入料料流的上方，以保證測量的是介質(zhì)表面而不是入料料流。
2、正確注意:室外安裝時(shí)應采取遮陽(yáng)、防雨措施。
超聲波液位計安裝方式說(shuō)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：對于安裝在室外或潮濕室內及制冷或加熱的罐上的儀表，為了防潮，應擰緊電纜密封套.而且要在進(jìn)線(xiàn)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
導波管安裝：使用導波管安裝(導波管或旁通管)，可以避免容器內障礙物、泡沫和空氣渦流對測量的影響。
1、通空氣孔直徑5.. .10mm
如果DLM55X安裝在導波管內進(jìn)行測量，導波管的直徑只要大于換能器(探頭)的外徑即可(具體數據見(jiàn):6結構尺寸)。在連接導波管的時(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”。
注:測最粘附性介質(zhì)的時(shí)候，不能使用導波管安裝。
4、超聲波液位計電氣連接
供電電壓：4...2OmA/HART
（1）(兩線(xiàn)制)電源供電和電流信號共用一根兩芯線(xiàn)纜。具體供電電壓范圍參見(jiàn)技術(shù)數據。
（2）對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(xiàn)制)電源供電和電流信號各自分別使用一根兩芯線(xiàn)纜。具體供電電壓范圍參見(jiàn)技術(shù)數據。
（2）標準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(xiàn)制〕供電電纜可使用普通兩芯電纜。
4二20mA/HART(四線(xiàn)制)供電電纜應使用屏蔽電纜。
電纜的屏蔽和接線(xiàn)
屏獻電纜兩端均應接c在傳感器內部，屏蔽必須直接連接內部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接人地。
如果有接地電流，屏蔽電纜遠離儀表一側的屏蔽端必須通過(guò)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。
接線(xiàn)方式：
兩線(xiàn)
用于HART兩線(xiàn)制：1)供電以及信號輸出
四線(xiàn)
用于HART四線(xiàn)制：1)供電
2)信號輸出
防爆鏈接：
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標志:Exia II B T6。本安型超聲波物位計采用鋁外殼材料，內部采用膠封結構。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(lái)。產(chǎn)品適用于Exia IIB T6防爆等級以下可燃性介質(zhì)的物位非接觸式連續測量。
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)設備.防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標志:[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(cháng)度500米。分布電容<,0.1μF/Km,分布電感,<1mH/Km。超聲波物位計安裝時(shí)必須接大地。不得使用其它未經(jīng)防爆檢驗的關(guān)聯(lián)設備。
采用GOADware調試物位計
采用HART手持編程器調試物位計
5、超聲波液位計儀表調試
調試方法：
DLM55X有三種調試方法:
（1）顯示l調試模塊
（2）上位機調試軟件GODAware
（3） HART手持編程器
顯示/調試模塊：
ViewPoint是可以插接的顯示調試工具，在DLM55X上ViewPoin一可以以?xún)蓚€(gè)角度安裝(每次旋轉1800)。通過(guò)ViewPoint上的4個(gè)按鍵對儀表進(jìn)行調試。調試菜單的語(yǔ)言可選。
調試后，ViewPoint一般就只用于顯示，透過(guò)玻璃視窗可以非常清楚地讀出測量值。
上位機調試：通過(guò)HART與上位機相連
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(guò)2C與上位機相連
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、超聲波液位計結構尺寸(單位:mm)
外殼、材質(zhì):AL
材質(zhì):PBT-FR
DLM551
DLM552
DLM553
技術(shù)參數 |
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DLM551和552 | 材料 | 過(guò)程連接DLM551 螺紋G12/12A |
過(guò)程連接DLM552 螺紋G2A |
換能器 PTFE、PUIPC |
重量 | 1 .8...3.0 kg(取決于過(guò)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(guò)程連接和外殼) |
DLM55I和552兩線(xiàn)制 | 供電電壓 | 非防爆 16...36V DC |
本安防爆 16...30V DC |
DLM553兩線(xiàn)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(xiàn)制 | 供電電壓 | 24V DC110% |
功耗 | max.4VA，2.1w |
輸出參數 | 輸出信號 | 4.__2.0mA/HART |
分辨率 | 1 .65A |
故障信號 | 電流輸出不變:20.5mA; 22mA;，3.8mA |
兩線(xiàn)制負載電阻 | 見(jiàn)下圖 |
四線(xiàn)制負載電阻 | 最大500歐姆 |
積分時(shí)叫 | 0.20秒，可調 |
特征參數 |
盲區 | 一DLM551 | 0.25m |
一DLM552 | 0.4m |
一DLM553 | 0.5m |
最大測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 |
測量間隔 | >2秒(取決于參數設置) |
調整時(shí)間” | >3秒(取決于參數設盆) |
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(mǎn)2程) |
工作存儲及運愉溫度 | 一40. ..+70℃ |
過(guò)程溫度(探頭部分的溫度) | -40，二十70t |
一相對濕度 | <95% |
一壓力 | 0.1MPa |
耐振 | 機械展動(dòng)IOM/S2 .10.一50Hz |
電纜參數 | 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(xiàn)端T | 用于導線(xiàn)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、超聲波液位計選型指南
DLM551 |
防爆 | P標準型(非防爆) | 一本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料l過(guò)程溫度/防護等級 | A PU/PC/一40...70℃/I P66 | B PTFE/一40…701/IP67 |
過(guò)程連接 | CP螺紋GI.認 |
電子組件 | A 4二20mA兩線(xiàn)制 | B 4... 20mA/24V DCt10%四線(xiàn)制 |
C 4二20mA HART兩線(xiàn)制 | D 4…20Ma/24VDVt10%/HART四線(xiàn)制 |
外殼，防護等級 | S 塑料/IP66 | A 鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線(xiàn) | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
現場(chǎng)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標準型(非防爆) | I本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料，過(guò)程溫度l防護等級 | A PU/PC/一40...70℃/IP66 | B PTFE/-40二70t/IP67 |
過(guò)程連接 | CP螺紋02A |
電子組件 | A 4二2UmA兩線(xiàn)制 | B 4... 20mA/24V DC 110%四線(xiàn)制 |
C 4... 20mA HAR‘一兩線(xiàn)制 | D 4... 20mA/24V DCt 10%/HART四線(xiàn)制 |
外殼/防護等級 | S塑料/IP66 | A鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線(xiàn) | M M20x1.S | N 2/1NPT |
現場(chǎng)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標準型〔非防爆) | I本安型(Ex is IIB T6) |
換能器材料/過(guò)程溫度/防護等級 | A PU/PC/-40二70t/1P66 |
過(guò)程連接 | FL法蘭 | OJ吊架 |
電子組件 | A 4...20mA兩線(xiàn)制 | B 4... 20mA/24V DCs10%四線(xiàn)制 |
C 4... 20mA HART兩線(xiàn)制 | D4…20Ma/24V DC110%/HART |
外殼/防護等級 | S塑料/IP66 | A鋁/IP66 |
電纜進(jìn)線(xiàn) | M M20x1.5 | N 2/1N PT |
現場(chǎng)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。
