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图文说明超声波液位计与雷达液位计在设计选型与应用两方面的区别

日期：2017-11-27 来源：作者：

摘要：液位的检测及控制，是自动化范围内的侧重部分，被广泛应用在石油化工行业中。近年，自动化特性的仪表技术，正在渐渐拓展。然而，各类液位计，并非适应所有的介质。超声波特性的液位计、雷达特性的液位计，带有各自弊病及优势；本文将着重阐述二者在设计选型和应用方面的区别。

1 引言

超声波液位计、某规格下的雷达液位计，都有着拟定好的适宜介质、惯用的测定环境；它们表征着的准确特性，以及可靠特性，也会带有差异。液位计特有的初始设计，包含细分出来的多重型号；现场运用时，也应注意很多事项。为此，选取zui佳的这种仪表，就应辨别介质属性、真实运用环境、平常的修护、液位计独有的性能、采购的价格等。这样安设的液位计，才会适宜特有的测量环境，发挥出明晰的成效性。

2 明晰检测原理

2.1 超声波特性的液位计

超声波液位计，带有非接触这样的特性，是界面测量特有的液位设备。它适宜多重特性的行业检测，如水文及关涉的交通行业、化工石油及特有的污水处理。超声波架构下的液位计，便于安设及管控，平日以内的运用便利，且耗费掉的金额不高。

超声波液位计，应被安设于容器固有的上侧。经由电子单元的管控，液位计架构中的探头，向待测物体发射声波脉冲。发射的声波，由液体表面反射，再被探头吸纳，并被转化成电信号。由发射到接收，耗费掉的时间，与被测界面和探头距离成正比的关系。

根据拟定好的声速数值，电子单元通过运算得来待测间距。探头至被测容器底部距离，等同于系统设置的液位距离，或者容器内的液位高度。测量得来的液位高度，应被变更成20 毫安以内的电流、5 伏特以内的电压。现场环境温度变化，对于声速都会产生明显的干扰。因此必须对温度进行测量，以便调整声速。

2.2 雷达液位计

雷达液位计，采用超高频的电磁波，经由衔接的天线，向待测容器的液面发送某一波形。电磁波抵达拟定的液面，就会反射回来；天线会接纳这一波形，并辨识回波的时间隔断。从而计算出液面高度。

第一种途径，是脉冲微波检测方式，能够辨识时间行程。安设好的测量架构，经由体系以内的天线，采纳设定出来的带宽周期，发射固定频次之中的脉冲。经由物料的表层反射，

再被雷达吸纳。天线接收的微波脉冲，会被发送给电子线路。通过微处理器，根据脉冲行程耗费的时间得出介质的液面高度。

雷达液位计设定好的发射频次固定。液位计到物料表面的间距，定义为 H；微波传递的速率，被设定成 v；脉冲行程的耗费时间，设定成 t；空罐距离，设定成 F；雷达液位计的量程设定成 D。那么，被检定出来的液位 L，可表示为公式：L=F-vt/2。

第二种途径，是调频连续波。天线发射的这种微波，是调制得来的连续波。回波被吸纳时，微波发射原初的频次，已经被更替。回波特有的频次差值，与天线直至液面的间隔，成正比关系。

3 盲区特有的成因及规避

超声波液位计，在设计时段中，存在盲区，也即惯常提到的死区。盲区的成因，是换能器带有余震。如设计中的盲区被测定成 25cm，那么液面距离探头，没能超出 25cm 之时，就会很难测定。同等量程的液位计，若设计之中的盲区越小，则表明换能器的性能越好。可见，盲区是换能器性能的重要指标。

为了避免盲区，应注意如下事宜。安装方式分为螺纹及法兰安装。吊装方式，易受风速干扰，不宜采纳。设计中，要考虑潜藏的盲区。zui高的液面距离，要超出盲区范围。

4 液位计特有的性能比对

4.1 精准性的比对

超声波液位计，带有非接触特性；可测定的范畴，包含实验液体、颗粒态势下的固体。但是超声波带有不断更替的特性，各时段的声波存储、曲线解析，耗时偏长。因此，不适宜安设在液位变更速率偏快的环境。

雷达液位计，受到环境特有的干扰偏小，这是凸显优势；测量得来的数值，精度更高。例如：超声波仪器，不适宜高压高温、蒸气弥散着的雾状空间、夹带着粉尘的空间；但雷达液位计，就能适宜这一环境。设定的zui大量程，能超出 32米；被测介质温度，能超出 240℃；荷载压力，会超出 6.3MPa。雷达液位计精度会高于超声波。

4.2 适用性的比对

超声波液位计，对雾状蒸气、细微尘杂，非常敏感。此外，超声波拟定的传播速率，受环境温度影响较大，误差率会超出每摄氏度 0.13%。因此超声波液位计需要带有温度补偿，然而选取的待测介质，与传感配件表层也存在温度差异。安设的配套补偿，只针对着固定态势的传感点。雷达液位计，拓展了适应范围。超声波液位计适宜不了的特有环境，如高压及高温、带有尘杂这样的环境，它都能适宜。

4.3 性价比的比对

超声波液位计，市场价格适宜，通常不超出一万元。而雷达液位计，价格偏高：通常安设雷达仪器，耗费掉的金额会超出两万元。某种新型雷达液位计，带有 hart 特有的协议、具备现场显示模块。这种仪器的单价，甚至超出了三万五。伴随自动化态势下的技术变更，液位计也在不断更新。

5 结束语

液位测量特有的疑难，是仪表检测范畴内的凸显难题。雷达及超声波特有的液位计，带有差异特性的介质；液位检测的惯用方式，也潜藏着多重的技术疑难。应当经由综合比对，选出可靠层级zui高的、精度满足预设规格的液位计。应注重的是，液位计的安设，以及接续的管控修护，也带有侧重的价值。应当审慎回避易爆易燃特性的周边环境，随时查验仪器。

编辑：磁翻板液位计厂家

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