外貼式超聲波液位開關(guān)是一種新型非接觸式液位檢測(cè)報(bào)警裝置。主要用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐和裝置液面,實(shí)現(xiàn)上下限監(jiān)測(cè)和報(bào)警,可適用于醫(yī)藥、石油、化工、電力、食品等行業(yè)的液位過程控制。相比于傳統(tǒng)的液位開關(guān),其不與介質(zhì)接觸的測(cè)量方式,不僅測(cè)量精度高,而且不用在容器壁上面開孔,不用動(dòng)火,實(shí)現(xiàn)真正意義上的非接觸式測(cè)量控制。
組成及工作原理
外貼式超聲波液位開關(guān),由超聲波傳感器和控制器組成,利用超聲技術(shù)檢測(cè)罐內(nèi)或裝置內(nèi)液位是否達(dá)到所設(shè)定液位的報(bào)警裝置。
超聲波傳感器的功能是把接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲頻信號(hào)的同時(shí),又能吸收聲頻信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送回來;控制器則是產(chǎn)生高頻信號(hào)并激勵(lì)超聲波傳感器產(chǎn)生一定強(qiáng)度的超聲波,傳輸?shù)焦薇趦?nèi)。這時(shí),如果罐壁內(nèi)有液位,超聲波將透射入液體,反之,超聲波就會(huì)沿罐壁內(nèi)傳輸。
當(dāng)傳感器與控制器之間有液體時(shí),聲阻抗較小。在放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí),其輸入與輸出就形成一個(gè)正反饋的振蕩回路,繼電器釋放,輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)液位下降時(shí),空氣的聲阻較大,放大器的正反饋就不存在,放大器輸出端繼電器R吸合,發(fā)出一個(gè)地位信號(hào),以實(shí)現(xiàn)液位的高低報(bào)警。利用以上原理,檢測(cè)接收超聲波信號(hào)強(qiáng)度,即能準(zhǔn)確判定液位是否到達(dá),繼電器輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
壓力式液位開關(guān),應(yīng)用得較多的地方就是全自動(dòng)洗衣機(jī)產(chǎn)品之中。想要知道壓力式液位開關(guān)工作原理,從側(cè)面就知道了全自動(dòng)洗衣機(jī)水位升降情況。一般這種壓力式液位開關(guān)是裝置在洗滌缸的上部,有一個(gè)氣管直通缸底,進(jìn)水的時(shí)候,空氣就會(huì)密封出不來就會(huì)形成的壓力,通過壓力來探測(cè)水位的升降。這種壓力式液位開關(guān)工作原理,也并不難,在工業(yè)化領(lǐng)域之中也有不少的使用。
外貼式超聲波液位開關(guān)采用超聲波檢測(cè)技術(shù),解決了傳統(tǒng)的液位開關(guān)的不足,不受液體表面的泡沫、水汽的影響。側(cè)貼式超聲波液位開關(guān)利用超聲波在罐壁介質(zhì)中的余震信號(hào),大幅度的提高了穩(wěn)定性和穿透性,可適用于多種材料的容器,包括:合金鋼、不銹鋼、塑料、玻璃及各種合成材料。
外貼式超聲波液位開關(guān)的組成及工作原理
外貼式超聲波液位開關(guān),由超聲波傳感器和控制器組成,利用超聲技術(shù)檢測(cè)罐內(nèi)或裝置內(nèi)液位是否達(dá)到所設(shè)定液位的報(bào)警裝置。
超聲波傳感器的功能是把接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲頻信號(hào)的同時(shí),又能吸收聲頻信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送回來;控制器則是產(chǎn)生高頻信號(hào)并激勵(lì)超聲波傳感器產(chǎn)生一定強(qiáng)度的超聲波,傳輸?shù)焦薇趦?nèi)。這時(shí),如果罐壁內(nèi)有液位,超聲波將透射入液體,反之,超聲波就會(huì)沿罐壁內(nèi)傳輸。
當(dāng)傳感器與控制器之間有液體時(shí),聲阻抗較小。在放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí),其輸入與輸出就形成一個(gè)正反饋的振蕩回路,繼電器釋放,輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)液位下降時(shí),空氣的聲阻較大,放大器的正反饋就不存在,放大器輸出端繼電器R吸合,發(fā)出一個(gè)地位信號(hào),以實(shí)現(xiàn)液位的高低報(bào)警。利用以上原理,檢測(cè)接收超聲波信號(hào)強(qiáng)度,即能準(zhǔn)確判定液位是否到達(dá),繼電器輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
優(yōu)點(diǎn)
(1)罐外安裝,無需開孔、動(dòng)火、清罐,對(duì)罐體無損傷,可在不停產(chǎn)的情況下安裝和維修;
(2)采用非接觸式測(cè)量方法,與介質(zhì)的壓力、比重、有無腐蝕性無關(guān),適應(yīng)介質(zhì)的范圍廣;
(3)在儲(chǔ)罐或裝置壁外測(cè)量,對(duì)罐內(nèi)或裝置內(nèi)介質(zhì)不產(chǎn)生干擾,無污染、無泄漏、無腐蝕;
?。?)可適用于有劇毒的、強(qiáng)腐蝕性等復(fù)雜工況,以及易燃易爆的危險(xiǎn)場(chǎng)合;
?。?)抗干擾能力強(qiáng);
?。?)功耗低,精度高,反應(yīng)靈敏,穩(wěn)定可靠;
?。?)配有多種探頭,既可測(cè)量常溫罐,又可測(cè)高溫罐(最高220℃);
?。?)適用于石化常壓或高壓罐及裝置、對(duì)衛(wèi)生要求嚴(yán)格的食品罐、醫(yī)藥衛(wèi)生罐及強(qiáng)腐蝕性罐,是一種環(huán)保型儀表;
(9)調(diào)試、維護(hù)方便。
外貼式非接觸式超聲波液位開關(guān)提供了容器尤其是高壓、腐蝕、密閉容器物位測(cè)量的解決方案,將探頭緊貼于容器外側(cè)壁,不需要打孔,即可完成單點(diǎn)物位測(cè)量,這種技術(shù)不受介質(zhì)壓力、溫度、泡沫、氣體、反射系數(shù)等因素的影響,所以適用于醫(yī)藥、石油、化工、電力、食品等行業(yè)的各類液體液位工程控制,對(duì)于有毒的、強(qiáng)腐蝕危險(xiǎn)品液體的檢測(cè),該產(chǎn)品更是理想的選擇,可滿足多種應(yīng)用需求和適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。同時(shí),具有極高可靠性,高穩(wěn)定性。
液位開關(guān)和變送傳感器可以選配,用于液位上下限報(bào)警和控制;
將液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成二線制(4-20)mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量、記錄指示與控制。
其中浮球液位開關(guān)是一種能夠很好的對(duì)液位高低起到檢測(cè)并且輸出開關(guān)觸點(diǎn)信號(hào)的配件。
對(duì)于其關(guān)于選型的注意事項(xiàng)如下:
1、不銹鋼浮球開關(guān)產(chǎn)品參考比重以水(SG=1)所以使用時(shí)在選用浮球時(shí)須考慮液位的比重;
一定大于浮球規(guī)格所標(biāo)示,否則,浮球開關(guān)無法浮起。
2、液體比重不同時(shí),浮球的動(dòng)作位置將會(huì)有所變動(dòng),一般SG比水小時(shí),浮球浸在液體中部分將相對(duì)增多。
3、請(qǐng)依照被測(cè)物的使用溫度、壓力、比重、耐酸堿等特性選擇適合的不銹鋼浮球。
4、壓力:塑膠類浮球耐壓最大5kg/cm2,SUS浮球耐壓最大20kg/cm2。不銹鋼浮球
5、粘度高但不會(huì)干涸的液體,一般應(yīng)選用外徑較大的不銹鋼浮球。
同時(shí),選型相對(duì)應(yīng)的參數(shù)確定,需要注意以下幾點(diǎn):
1、材質(zhì)要求:(材質(zhì)可選:PP/PVDF/不銹鋼304、316、316L、四氟等,材質(zhì)不同所能夠使用的環(huán)境也不相同)
2、導(dǎo)桿長(zhǎng)度:mm(從實(shí)際安裝面到需要檢測(cè)的液位距離)
3、線材要求:(常規(guī)出線350mm,線材可選高溫編織線、高溫耐腐蝕特氟龍線、低溫線、護(hù)套線等等)
4、螺牙大?。海ǜ鶕?jù)安裝環(huán)境而定,如:水箱不是全密封而且為設(shè)備內(nèi)置則可選擇螺母固定;
室外水箱或者水池則建議選擇法蘭跟接線盒;密封性水箱采用大于浮球外徑的外螺紋)
5、浮球材質(zhì)及大?。海ú馁|(zhì)依據(jù)實(shí)際使用環(huán)境情況)
6、出線幾條:
(依據(jù)選取動(dòng)作點(diǎn)個(gè)數(shù)而定,一般兩條為控制一個(gè)點(diǎn),但也可做三條線,如兩個(gè)動(dòng)作點(diǎn)出現(xiàn)三條,其中一條為公共線)