超声波液位计技术规范.docx

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超声波液位计技术规范

超声波液位计技术规范

10.1.6.1.E+H超声波液位计

1）超声波液位计的探测器固定在被测物体面上，由电驱动并透过空气直接向被测物体发射超声波，由物体表面将超声波反射回来。

由同一探测器（现作为接收器）探测到部分5反射波，将反射波转为电信号。

发射和接收超声波之间所需时间称为飞行时间。

飞行时间与探测器和被测物体表面之间的距离成正比。

2）电气接线。

超声波液位计的电流输出线采用两芯屏蔽电缆，给输出信号提供了最佳保护，免受电磁干扰。

屏蔽应在控制室或最近的接地端子上接地，高质量的接地线对于好的屏蔽至关重要。

在某些环境下，如果使用无屏蔽电缆，数字通讯信号可能会受到干扰。

下图为E+H公司生产的FMU230、FMU231和FMU860的接线图，见图79。

图1　FMU230、FMU231

3）安装探测器发射探测波时，在紧靠着探测器的下面一区域内探测不到反射波，这一区域称之为隔离间距，它对Prosonict正常发挥功能至关重要，决定了探测器和最高液位之间的最小距离。

如果被测物体的最高水平位处于隔离间距内，发射器必须安装在接口管嘴上。

安装图见图80。

图2　安装图

4）接口管嘴应满足以下几个条件：

接口管嘴内应没有堆积物；建议的接口管嘴尺寸，在限值范围内可选择各种尺寸的应尽量选择大口径的管嘴，但管嘴高度应越小越好；接口管嘴的内表面应尽量光滑（没有刮边和焊缝）；当运行时显示并使用“反射波抑制“功能，可以抑制由接口管嘴引起的干扰反射波。

安装注意事项：

a）安装探测器时，使探测器与最高液位之间的距离大于隔离间距，如果液位处于隔离间距内，设备测量值将会不准确。

b）禁止在同一容器内安装两个Prosonict，否则探测器将不能正常工作

c）不要将探测器安装在容器顶部的中心位置。

d）将探测器安装在与被探测物体表面呈直角的位置上。

e）不要通过隔板探测物体。

5）设置

复位：

同时按“—”和“V”键。

使用子菜单设置参数：

V9H5：

输入数据“333”，使以前的设置复位；

V0H1：

设置空液位；

V0H2：

设置满液位；

V0H3：

设置应用范围

2线：

大约35秒

4线：

大约29秒

空液位校准0%：

将液体注入箱内，液位升至“空液位”点，同时按“—”和“+”键。

满液位校准：

将液体注入箱内，液位升至“满液位”点，同时按“V”和“H”键。

闭锁：

保护输入数据不被无意或擅自更改，同时按“+”和“V”鍵。

解除闭锁可同时按“—”和“H”键。

适用工况在高温高压下使用传感器请先与E+H联系，如果传感器用于高温高压工况中使用有一定的限制应旋紧。

说明图如下图81。

图3　说明图

10.1.6.2.TheProbe一体化超声波液位计

1）超声波液位计的探测器固定在被测物体面上，由电驱动并透过空气直接向被测物体发射超声波，由物体表面将超声波反射回来。

由同一探测器（现作为接收器）探测到部分5反射波，将反射波转为电信号。

发射和接收超声波之间所需时间称为飞行时间。

飞行时间与探测器和被测物体表面之间的距离成正比或反比的关系。

PROBE超声波液位计将传感元件与电子元件一体化，用于测量敞口或封闭容器液位，PROBE在工业上应用范围很广，尤其在食品及化工行业。

传感元件包含超声波传感器和温度检测元件。

超声波传感器发出一系列超声波脉冲，每一个脉冲经介质反射回一个回波，PROBE对回波进行处理，经过滤区分真实回波与其它虚假回波，脉冲到达介质表面并返回的时间经过温度补偿后转化成mA信号输出，远传显示。

2）技术参数

如图82所示。

图4　技术参数表

3）安装。

PROBE安装时中，其传感器表面到预计最高液位的距离不低于25cm。

螺纹连接如下图83所示。

PROBE液位计有三种螺纹：

2＂NPT，2＂BSP或PF2。

注意：

在将液位计插入安装孔前，确认螺纹类型一致，以免液位计螺纹损坏。

图5　螺纹连接图

4）接线步骤如下：

f）盖子未打开前，根椐接线需要起开某一侧的“KNOCKOUT”塞子。

g）松开螺丝，打开盖子。

h）把电缆引入液位计

i）接好电缆。

j）合上盖子，拧紧螺丝，使扭矩达到1.1～1.7N-m（10～15in-lb）。

根据FM/SAA评价理论，PROBE液位计具有以下特点：

Vmax=30VdcImax=200mAdc，Ci=0Li=0。

该评价理论允许本质安全型仪表与相关仪表的连接在这种系统中不必经过专门检验，连接的标准为：

本质安全型仪表可以接受并能保持本质安全的最大电压（Voc或Vt）和电流（Isc或It）（包括故障情况时）必需等于或大于所连接仪表所能发出的电压和电流（包括故障情况时），本质安全型仪表最大无防护电感（Ci）和电容（Li）（包括连接导线）必需等于或小于相联仪表可安全连接的电感和电容。

FM/SAA/CSA。

导线管封口处要求防尘防水，ClassⅡ,Div.1,Gr.E,F,G,外壳为Type4X/NEMA4X/IP65非本质安全型仪表的最大电压不能超过250Vrms只能使用下列本质安全型安全栅，如图84、图85所示。

图6　直流中继器

图7　交流中继器

电源输入有反向保护。

EUEquivalency，任何一个经EU认证为[EExia]ⅡC的单通道并联稳压二极管安全栅，它的输出电压（Vz）不超过28V，输出电流（Iout）受负载电阻R限制，Ioutmax=Vz/R,Iout不超过110mA。

PROBE液位计一般使用原则：

k）仪表使用的环境环境温度范围：

-40～60°C

l）本仪表必需由经培训的操作人员安装、检查、维修。

m）如果仪表有可能接触腐蚀性物质，用户有责任采取适当措施使其免受不利损害。

5）操作

启动:

将液位计正确安装好（或对准墙面，距墙面0.25～5m远），上电。

液位计启动，显示如下图86：

􀁹

图8　启动显示图

此时，液位计工作方式缺省为RUN方式，显示的读数为传感器表面距介面的距离。

如果显示与实际不同,查看液位计工作状态。

6）标定

液位计mA输出可与液位成正比，也可标定为反比关系。

将介面与传感器表面距离调整至期望值,按“4”键或“20”键，查看对应该mA值的原距离值,再次按下该键，设定新的参考距离值,查看或标定后，液位计会自动转为RUN方式（6秒），标定值以传感器表面为参照物。

4mA标定:

按“4”键,4mA标定值,再按“4”键,新的4mA标定值，20mA标定:

按“20”键,20mA标定值,再按“20”键,新的20mA标定值，标定时忽略响应速率。

7）调整。

PROBE液位计工作时可进行几种调整，要进行调整时，同时按住“4”和“20”键，直到要进行调整的选项出现，随后，原来的调整值会自动出现，此时可按“4”或“20”键更改此值。

查看或更改后，液位计会自动转为RUN方式（6秒）。

当容器或其它目标的参考距离无法得到时，可以采用这种4mA和20mA标定方式，这种方式也可以用来微调参考方式时的输出值。

要更改原有的标定值，先调到“c4”或“c20”画面，标定值可通过按“4”减小或按“20”增加，当画面滚动到目标值，停止按键，显示会自动转为RUN方式（６秒）。

8）盲区（Blanking）。

设定盲区是为了忽略传感器前面这个区域,在这个区域里,无效回波达到一定强度并干扰了真实回波的处理。

它是从传感器表面向外的一段距离。

建议最小盲区设为0.25m（0.82ft），但为了扩大盲区，也可增大该值。

要改变原有的盲区值，将显示调到“bL”画面。

按“20”键增加或按“4”键减小盲区值。

当画面滚动至目标值，停止按键。

显示会自动转为RUN方式（6秒）。

10.1.6.3.常见故障及处理

E+H公司的超声波液位计出现故障时，将会在液晶显示屏上显示其错误代码，查找与其对应的错误信息，找出合适的解决方法。

常见故障及处理如下表59：

表1　故障检查表

错误代码

原因及处理

E101

检测到EEPROM/FRAM出现故障，与E+H厂家联系。

E103

初始化设备参数。

如果故障代码仍然存在，不能启动初始化程序。

E106

下载正在进行。

E116

下载错误，执行复位或纠正数据重新启动下载。

E125

探测器故障。

检查探测器接线，如果故障仍然存在，请与厂家联系。

E261

温度传感器故障。

与E+H服务部联系。

E501

不能识别探测器电子部件。

与E+H服务商联系。

E602

线性化曲线不断上升。

检测手动化曲线，是否是由于容积增大导致高度增加。

E604

手动化曲线的点太少。

增加手动线性化曲线的坐标点。

E605

没有输入线性化表。

当输入线性化曲线时，显示其代码。

E603

启用模拟功能，完成模拟之后，转换为正常工作状态

E620

电流超过规定范围。

检测校准和输出电流设定值

E641

无测量反射波。

1、由于接收不到反射波（例如泡沫引起）或刚开始测量2、检查校准和工作电压。

如果故障依然存在，与厂家联系。

E661

温度过高。

检查测量条件。

TheProbe一体化超声波液位计故障检查：

回波不可靠，液位计需收到有效回波后才能更新测量值。

可能的原因有：

n）介质或物体接触传感器表面

o）液位计离进料点太近

p）液位计与液体表面不垂直

q）液位变化太快

r）测量超量程

s）液体表面有泡沫

t）仪表安装处振动过大

液位在盲区内