采用超聲波液位開(kāi)關(guān)是一種經(jīng)濟(jì)有效的液位測(cè)量控制解決方案。這套設(shè)備要求將探頭（以螺紋連接或法蘭連接方式）安裝在容器上，接好電源和控制接線，就可以通電使用了。它不需要其它設(shè)置或校準(zhǔn)操作步驟。由于超聲波液位開(kāi)關(guān)是一種沒(méi)有活動(dòng)部件的電子儀表，所以其預(yù)防性維護(hù)只需每年進(jìn)行一次目視檢查即可。

 

工作原理

 超聲波液位開(kāi)關(guān)是一種利用聽(tīng)不見(jiàn)的高頻率聲音（超聲波）檢查在指定位置是否存在液體的儀表。這種儀表由一個(gè)電子控制裝置和一個(gè)探頭構(gòu)成。

 超聲波液位開(kāi)關(guān)利用了超聲波在空氣和液體中的傳播特性來(lái)檢測(cè)液體的液位。即聲波在空氣中進(jìn)行傳播時(shí)，其信號(hào)強(qiáng)度出現(xiàn)很大的損失。而當(dāng)聲波在液體中進(jìn)行傳播時(shí)，其信號(hào)強(qiáng)度幾乎保持不變。

 為了達(dá)到檢測(cè)液體液位的目的，我們必須確定在凹糟內(nèi)是否存在液體或氣體（空氣）。由于液體的密度高于氣體，所以通過(guò)液體傳播聲波時(shí)更為容易。凹槽一側(cè)的傳感器發(fā)射聲波，而另一側(cè)的傳感器對(duì)聲波進(jìn)行檢測(cè)。在凹槽中存在液體時(shí)，在檢測(cè)側(cè)所接收到的聲波量很大。而當(dāng)凹槽內(nèi)存在氣體（空氣）時(shí)，檢測(cè)側(cè)只能接收到少量的聲波。電子電路可以檢測(cè)這種聲波量的不同，并相應(yīng)地輸出繼電器開(kāi)關(guān)信號(hào)。

 超聲波液位開(kāi)關(guān)中包括了兩個(gè)壓電晶體，一個(gè)壓電晶體發(fā)射聲波，而另一個(gè)壓電晶體接收聲波。兩個(gè)壓電晶體分別安裝在金屬材質(zhì)傳感器的凹槽兩側(cè)。發(fā)射晶體產(chǎn)生高頻率的聲波，這束超聲波直接通過(guò)凹糟傳播至接收晶體。接收晶體將所接收到的聲波能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)經(jīng)過(guò)電子電路的處理后，就可以確定凹糟內(nèi)存在液體還是存在空氣。

 下圖所示為超聲波液位開(kāi)關(guān)傳感器的基本結(jié)構(gòu)。電信號(hào)發(fā)送到“發(fā)射”晶體，造成晶體產(chǎn)生振蕩并發(fā)生高頻率的聲波。“接收”晶體將所收到的高頻率聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后將電信號(hào)發(fā)送回電子電路進(jìn)行處理。通過(guò)凹糟的聲能對(duì)于空氣是十分微弱的，而對(duì)于液體則是十分強(qiáng)大的。

應(yīng)用

 超聲波液位開(kāi)關(guān)可以應(yīng)用于種類(lèi)十分廣泛的各種應(yīng)用中，使用時(shí)不需要進(jìn)行任何校準(zhǔn)或設(shè)置。但是，這種開(kāi)關(guān)所能起作用的工藝過(guò)程也存在著一些限制條件。下面各項(xiàng)因素就是在應(yīng)用中選用超聲波液位開(kāi)關(guān)前所必須考慮的事項(xiàng)。

 ◆ 只適用于液體－工藝介質(zhì)必須是液體。超聲波液位開(kāi)關(guān)無(wú)法區(qū)別出兩種氣體之間或者氣體與固體之間的差別。而要達(dá)到正確的檢測(cè)，則要求液體的密度是均勻的。

 ◆ 只適用于清潔的液體－液體中固體含量過(guò)高時(shí)，液體對(duì)聲波的傳播程度就不能滿(mǎn)足進(jìn)行檢測(cè)的要求。典型情況下，液體中最大允許懸浮固體量為5%。

 ◆ 液體必須是流動(dòng)液體－在液體無(wú)法排出傳感器凹槽的應(yīng)用條件下，會(huì)造成虛假報(bào)警。如果液體的粘度過(guò)大，以至于無(wú)法流出傳感器的凹槽，則傳感器無(wú)法正常工作。在某些情況下，這一點(diǎn)可以通過(guò)不同的安裝形式予以解決，但當(dāng)某些液體的粘度實(shí)在太大，則不能進(jìn)行使用。

 ◆ 無(wú)（或很少）氣泡－特別是對(duì)于粘度大于100cP（30W 機(jī)油）的液體。在粘稠液體中的較大氣泡會(huì)阻擋聲波信號(hào)的傳播，使其不能穿越凹槽。低粘度的液體中可以允許存在相對(duì)大量的氣泡，因?yàn)檫@種氣泡通常是非常小。

 如果這些應(yīng)用原則得到了正確地遵守，則超聲波液位開(kāi)關(guān)能夠提供免維護(hù)的工作性能，并且不需要進(jìn)行任何校準(zhǔn)工作或定期調(diào)整。

應(yīng)用舉例

 ◆ 低溫工況：液化天然氣。

 ◆ 石化行業(yè)：原油，成品油，樹(shù)脂，碳?xì)浠衔锏取?/p>

 ◆ 行業(yè)：飲料，果汁，烹調(diào)油，乳制品，糖蜜等。

 ◆ 化學(xué)行業(yè)：無(wú)機(jī)酸，堿，油漆，酒精，膠水等。

技術(shù)參數(shù)

 ◆ 輸入電源： AC220V  ， DC24V

 ◆ 輸出信號(hào)類(lèi)型：AC250V/10A ，DC30V/10A ，DC60V/0.5A(迷你型)

 ◆ 探桿插深：≤6m（超長(zhǎng)須定制）

 ◆ 重復(fù)性誤差：±2mm

 ◆ 外殼防護(hù)等級(jí)：IP65（迷你型） ， IP66（其他）

 ◆ 電氣接頭： M15×1.5（迷你型） ，  M20×1.5（標(biāo)準(zhǔn)型）

 ◆ 環(huán)境溫度范圍：-40℃～70℃

 ◆ 工藝溫度范圍：-40℃～80℃ 

 ◆ 工藝連接： NPT 3/4 ，NPT 1  ，DN50 ，DN80等

 ◆ 最高工藝壓力：7MPa