一、概述

外貼式聲波液位計(jì)(&開關(guān))在國外已經(jīng)應(yīng)用多年，在中國也已于1999年就由陳海坤課題組研制出來。該裝置主要用于石油、化工、核工業(yè)等領(lǐng)域才能顯示其要性、實(shí)用性和性價(jià)比，但由于造價(jià)較傳感器介入式聲波物位儀高，加之石油、液化燃?xì)?、化學(xué)試劑等液體介質(zhì)有“加熱”等時(shí)令維護(hù)工藝過程，使得儀器的適應(yīng)性和干擾性都會(huì)遇到問題。例如、將聲波傳感器貼裝于原油罐的外側(cè)，當(dāng)其用蒸汽連續(xù)加熱一段時(shí)間后后、停止加熱，蒸汽即變成冷凝水；倘若再恢復(fù)加熱，泠凝水將遇熱產(chǎn)生爆裂過程，滋生出強(qiáng)烈的聲干擾信號(hào)，加之現(xiàn)場較強(qiáng)的電磁干擾，這些都會(huì)疊加在、二次回波信號(hào)上，使儀器產(chǎn)生誤動(dòng)作。還有，罐表層生銹、脫層，罐體材質(zhì)不同，大型罐體介質(zhì)的溫度是梯度分布，液體中氣泡、漂浮物的不性，不同種類的介質(zhì)聲速各異，都給儀器的數(shù)學(xué)模型建立、軟件算法庫的完善帶來挑戰(zhàn)，應(yīng)用工況也有所局限；從而讓外貼式聲波液位計(jì)，與介入式聲波液位計(jì)性價(jià)比差距拉大。綜上諸多原因，使得外貼形式聲波液位計(jì)普及較慢。

我公司于2005年開始研制外貼式聲波液位計(jì)，并根據(jù)外置聲波輻射原理做出了只自吸式聲換能器，但由于當(dāng)時(shí)市場需求不多，又忙于其他產(chǎn)品研發(fā)而擱下。直至2011年應(yīng)南陽油田和8027廠的要求才重續(xù)項(xiàng)目，做出成品。雖然這對于從事聲物位生產(chǎn)企業(yè)而言，只是個(gè)應(yīng)用拓展，遠(yuǎn)算不上發(fā)明，但、為適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用中不同工況出現(xiàn)的問題，聲波伺服軟件與電路硬件的改進(jìn)也來回逾百次。由于傳感器采用了外貼安裝、與被測液體不接觸就可在罐外連續(xù)測量液位，對罐體不開孔、安裝不停產(chǎn)、不破壞原有罐體結(jié)構(gòu)。適合那些密閉容器內(nèi)裝有各種有毒介質(zhì)﹑強(qiáng)酸﹑強(qiáng)堿、高壓液化氣體及其它各種純凈液體的液位進(jìn)行測量，若選用隔爆設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，還可應(yīng)用在易燃易爆的場合中。

二、工作原理

       外置式聲波液位計(jì)與介入式聲液位計(jì)一樣，都是采用了聲回波的聲時(shí)測距原理，不同的是從傳感器輻射面發(fā)出的機(jī)械波，穿過管壁后越罐中液體介質(zhì)，至液面反射后回來，聲波經(jīng)歷了單程二次度越，使得其模擬和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)有所不同且更為復(fù)雜。RISEN_WT外置聲液位計(jì)系兆易科技公司研發(fā)的聲波處理軟件和伺服電路，從聲波外貼式換能器的結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型的建立到信號(hào)處理軟硬件，都具有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

通常情況下，外貼式聲液位計(jì)的安裝更為方便，鋼質(zhì)液罐將帶有磁鐵的傳感器吸附在罐外表的底部適當(dāng)?shù)奈恢茫詈蟿┑氖褂?、裝貼位置選擇見隨儀器配送的安裝提示）即可實(shí)施罐內(nèi)液位檢測。其信號(hào)輸出與介入式液位計(jì)一樣，諸如工業(yè)中干擾的電流環(huán)4-20mA,0-20mA,模擬電壓0/1-5V,0/1-10V,數(shù)據(jù)通訊RS232C,RS485等豐富。方便用戶根據(jù)自己的PLC可編程控制器、數(shù)字儀表、計(jì)算機(jī)、鐵電存儲(chǔ)器等，選用相應(yīng)的輸出信號(hào)與設(shè)備接口，進(jìn)入用戶的主系統(tǒng)。

三、技術(shù)參數(shù)

檢測量程：1m、3m、5m、10m、20m、30m

顯示分辨率：1mm，1cm

測量誤差：1～5‰（罐壁材料、厚度、介質(zhì)潔凈度、壓力、溫度不穩(wěn)可能影響）

顯      示：LCD液晶屏（段式多信息LCD/LCMS/LCML）

供      電：24V DC&plun;15%, 5～10W

出線形式：四線制（電源線2根、信號(hào)線2根）

模擬輸出：默認(rèn)4～20mA，負(fù)載500Ω～750Ω（其它模擬量訂貨時(shí)選擇）

通訊接口：RS-485

外      殼：鑄鋁、塑料（據(jù)工況選擇）

護(hù)等級(jí)：IP65

主機(jī)環(huán)境溫度：-20℃～+70℃

探頭環(huán)境溫度：-40℃～+100℃（長期工作在50度以上，會(huì)使探頭壽命降低）

濕      度：15%～100% RH（低于-20℃時(shí)，建議增加保溫措施）

介質(zhì)要求：液體中無結(jié)晶物，無沉淀物，無密集氣泡，無大量懸浮固體，；

介質(zhì)粘度：動(dòng)力粘度≮10mPas；動(dòng)力粘度≯30mPas；

動(dòng)力粘度10mPas～30mPas會(huì)使量程減?。?/span>

容器材質(zhì)： 容器壁是硬質(zhì)材料制成，容器壁的內(nèi)外表面應(yīng)平整。

           如：不銹鋼、碳鋼、其他硬金屬、樹脂、硬塑料、玻璃鋼、玻璃、硬橡膠、陶瓷等材料。

壁      厚：   1-30mm、2～70mm

罐      型：  立式罐、臥罐、球罐、槽罐、等