超声波物位计原理及相关技术问答

、原理 超声波物位计由超声波传感器及电子变送器单元构成。传感器安装于容器上部，在电子单元控制下，传感器向被测物体发射一束超声波脉冲。声波被物体表面反射，并被传感器接收转换成电信号。从超声波发射到重新被接收，其时间与传感器至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间，并根据已知的声速计算出被测距离。通过CPU的运算就可得出物位值。 二、技术问答 1． 超声波物位计适于什么样的应用环境？通常应用于温度在-40℃～95℃之间、压力在3Bar（5kg/cm2）以下的场所进行液位或料位的测量。在常温、常压的情况下，选择超声波物位计测量液体液位是*佳的选择，具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点，并具有相对的价格优势。由于超声波物位计在测量物位时，与被测介质不接触，同时为全密闭防腐结构，因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量，效果*佳。 2． 对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量，应注意那些事项？应注意两点： a 容器内气体声速可能与空气中的声速不同，如液位计不能对声速进行修正，则会出现一定的误差； b 挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结，阻挡声波的收发，要求液位计具有可变功率控制功能。我公司产品能够满足以上要求，并有大量的实践应用。 3． 超声波物位计对固体料位的效果如何吗？使用超声波物位计进行料位测量是可行的，有足够的应用经验和成功实例。在对料位进行测量时，应选择好安装位置，选择料面相对平整的位置；对于粉末状的料位，可选择功率（量程）更大的物位计进行测量。 4． 对于液面剧烈波动的液体，如何使用超声波液位计进行液位测量？有三种可行的办法： a 选用具有自动功率控制功能的超声波液位计 b 选用更大量程的超声波液位计 c 在液体中加入塑料管，测量塑料管内液位 5． 两线制超声波物位计与三线制超声波物位计有和不同？两线制超声波物位计其供电（DC24v）与信号输出（DC4-20mA）共用一个回路，仅使用两条线即可，为标准的变送器形式，不足之处是发射功率相对略微微弱一些。三线制超声波物位计实际上为四线制，其供电（DC24v）与信号输出（DC4-20mA）回路分离，各使用两条线，当它们负端共地相连时，通常使用三条线即可。其优势是发射功率较大。 6． 什么是超声波物位计的盲区？超声波物位计在发射超声波脉冲时，不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，同时发射完超声波后传感器还有余振，期间不能检测反射回波，因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测，这段距离称为盲区。被测的*高物位如进入盲区，仪表将不能正确检测，会出现误差。如有需要，可以将物位计加高安装。 7． 超声波物位计是超声波液位计和超声波料位计的统称。当用于测量液体液位时，通常称为超声波液位计。当用于测量固体料位时，通常称为超声

顺应潮流 物位仪表是占领国内市场关键

仪器仪表作为测量器具现如今已经是一门较为完整的学科。现代仪器仪表的发展在工业的发展进程中占有至关重要的地位。

    在现代科学技术和生产力的推动下，*初作为测量器具的仪器已发展成一门较为完整的学科，并在当今国民经济和科技发展中发挥着日益重要的作用。专家总结其作用称：仪器仪表是科学研究的“先行官”，工业生产的“倍增器”，**上的“战斗力”，国民活动中的“物化法官”。

    根据国际发展潮流和我国的现状，现代仪器仪表按其应用领域和自身技术特性大致划分为6个大类，即工业自动化仪表与控制系统、科学仪器、电子与电工测量、医疗仪器、各类专用仪器，传感器与仪器仪表元器件及材料。

    物位仪表在工业生产不可缺少的重要仪表。我国地域辽阔，工业种类齐全，所以物位仪表的需求量很大。同时竞争也非常激烈。国内物位仪表生产厂家众多，但大多是技术含量较低、价格较低的产品，销售台数很多，但价值不高。**的现代新型仪表大多进口，特别是大型企业用的物位仪表基本都是进口仪表，甚至压力式或差压式液位计也都用进口或合资企业的压力或差压变送器。因此，开发、生产**先进的物位仪表仍然是占领国内物位仪表市场的关键。

    固体料位测量一直是个难题，很难有一个准确可靠的*佳测量方式。过去以重锤式为主，这种机械式仪表故障多，寿命短。近年来，射频导纳、超声波、雷达、激光式物位计在测量固体物料上显示出各自特点，使固体物料料位的测量水平显著提高。目前，相对比较，还是射频导纳物位计适应性更强些，价格也低些。超声波物位计在粉尘量不大的场合其无接触测量的优势得以充分体现。这两种仪表将是固体物料测量市场有力的竞争者。同时液体料位测量在环保业也越来越收重视，环保包括污水处理行业，近年发展很快，所需液位计不断增加。污水处理、水池、水箱过去以静压式液位计居多，随着超声波液位计价格不断降低，将会在环保行业中大有用武之地，特别是在泥位测量、泥水分层测量上更显出其优越性。

随着工业的发展，对物位仪表会有新的更高要求。因此，不断提高现有物位仪表技术水平和开发新型物位计将是适应市场需要的永恒课题。

近几年来中国乃至全球能源市场的不断升温，加剧了过程控制领域的竞争。过程自动化厂商一直在争先恐后地发展新产品与新技术，以确立自己的技术优势。而在中国过程自动化市场上，由于正值国内过程自动化用户技术革新与产品更新换代的高峰期，这种竞争就显得尤为激烈，一时间，新的标准、概念、技术等层出不穷，为激烈的市场竞争增添了无穷的活力。

    那么，在石油、化工、电力等具有代表性的流程行业，过程控制技术应用的现状如何？其对过程自动化产品与技术的需求又呈现出怎样的特点呢？为此，中国仪器仪表行业协会副秘书长、**工程师董景辰从行业的角度，对过程控制自动化的若干热点进行了解读。

    仪器仪表：节能环保促精细化流量仪表地位凸显

    另外，中国国情对国内过程控制行业的一些新要求，也为某些特定种类的自动化产品提供了广阔的市场。董景辰谈到，由于近年来对国内过程控制行业节能环保的要求不断提高，测试测量领域中的流量仪表成为国内市场的关注热点，其中*受关注的是质量流量计以及超声波流量计。

    由于越来越多的指标，已经从粗略估算发展到需要定量分析，很多原料、排量就需要得到高精度的计量，所以质量流量计以及超声波流量计使用的场合越来越多，需求量也越来越大。这也反映了国内企业通过精细化管理节约成本的意识已经得到了显著提高。

    另外，董景辰还表示，目前在国内的大型项目中，仪表总承包也已经成为越发显著的趋势，而这种方式对于国内的仪器仪表厂家提出了很大的挑战。他指出，国际一些规模较大的过程自动化厂商实力较强，大多拥有提供完整系统方案的能力，更具备作为总承包商的资质，一旦成为总承包商，将作为仪表产品采购的主导者，拥有相当的决定权。

而国内仪表企业则多注重产品线的维持，其经营压力也比较大，在这方面大多还不具备较强的竞争力。在这种情况下，国内仪表企业应该投入更多重视，提升主导型的竞争力，而不仅仅满足于在国际厂商的旗下分一杯羹。