循环水过滤系统液位计

循环水过滤系统液位计

超声波液位计是一台博采众长，吸取了国内多种物位仪优点，实现了全数字化、人性化设计理念的通用型物位仪，具有完善的液/物位测控功能，超声波液位计主芯片采用进口工业级单片机，数字温度补偿和宽电压输入稳压等，相关专用集成电路，超声波液位计具有抗干扰性强，可任意设置上下限节点及在线输出调节，并带有现场显示，由于为非接触式检测方式，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高湿、腐蚀气体等恶劣环境，具有高可靠，无污染，性能稳定，价格低廉等特点，因此可广泛应用于与物体，料位，液位测控相关的各个领域。

工作原理：

超声波液位计工作原理如图所示，超声波液位计一般采用收发合一的陶瓷超声波换能器，声波的发射和接收都由同一个探头完成，探头向被测液面发射超声波信号，超声波由探头经传播介质传播至被测液面，在液面上形成反射，反射波沿原路径传播至探头，被探头接收。

主要特点：

·电路设计从电源部分起就选用高质量的电源模块，元器件选择进口高稳定可靠的器件，完全可以替代同类型国外进口仪表。

·砖利的声波智能技术软件可进行智能化回波分析，无需任何调试及其它的特殊步骤，此技术具有动态思维、动态分析的功能。

·声波智能砖利技术，使仪表的精度大大提高，液位精度达到0.3％，能够抗各种干扰波。

·非接触式仪表，不跟液体直接接触，因此故障率低。仪表提供多种安装方式，用户完全可以通过本手册进行仪表标定。

·仪表的所有输入、输出线均具有防雷、防短路的保护功能。

技术指标:

测量范围：      0～15m（根据实测量程选定）

盲      区：      0.25m～0.6m

测距精度：      0.3%（标准条件）

测距分辨率：   1mm

压      力：      常压

仪表显示：      自带LCD显示液位或空间距离

模拟输出：      4～20mA

数字输出：      RS485、Modbus协议或定制协议

供电电压：      DC24V/AC220V，防雷装置内置

环境温度：      －20℃～＋60℃

防护等级：      IP65

外形尺寸：

安装方法：

超声波液位计开敞环境下一般采用支架安装方式，用仪表自带法兰固定；池或罐在安装位置上割一个略大于探头直径（60mm）的圆孔，将仪表放入，然后将法兰自下而上旋紧；安装必须保证仪表的探头面与被测液面水平。

1）探头发射面到低液位的距离，应小于选购仪表的量程。

2）探头发射面到高液位的距离，应大于选购仪表的盲区。

3）探头的发射面应该与液体表面保持平行。

4）探头的安装位置应尽量避开正下方进、出料口等液面剧烈波动的位置。

5）若池壁或罐壁不光滑，仪表安装位置需离开池壁或罐壁0.5m以上。 

6）若探头发射面到高液位的距离小于选购仪表的盲区，需加装延伸管，延伸管管径大于120mm，长度0.35m～0.50m，垂直安装，内壁光滑，罐上开孔应大于延伸管内径，或者将管子通至罐底，管径大于100mm，管底留孔保持延伸管内液面与罐内等高。

安装注意事项：

1）仪表在室外安装建议加装遮阳板以延长仪表使用寿命。

2）电线、电缆保护管，要注意密封防止积水。

3）仪表虽然自身带有防雷器件，但仪表在多雷地区使用时，建议在仪表的进出线端另外安装专用的防雷装置。

4）仪表在特别炎热、寒冷的地方使用，即周围环境温度有可能超出仪表的工作要求时，建议在液位仪周围加设防高、低温装置。

超声波液位计在自来水厂的应用：

液位的测量广泛用于国民生产、生活的诸多领域，近年来,随着电子技术和数字技术的不断进步,超声波液位计得到了长足发展，它具有精度高、非接触、干扰因素少、价格低廉、使用方便的优点，特别是在水处理过程中,超声波液位计在自控系统中起着至关重要的作用。

2、超声波液位计的工作原理
超声波液位计由传感器(探头)和变送器组成。传感器受电激励后向被测介质发出一个超声波脉冲,该脉冲穿过空气到达介质表面后被反射回来,部分反射的回波被同一传感器(此时作为接收器)接受,并转换成电信号。变送器的电子检测系统检测到这一信号后,将其转变为液位信号进行显示。同时,将液位信号转变为4～20mA电流信号传送给上位机(PLC)参与过程控制。超声波脉冲以声速传播,从发射到接收所用的时间,既脉冲的传输时间t与传感器到介质表面的距离D成正比。
距离D根据声速C和传输时间t得出下列公式:
D=C× t/2
在空气的正常条件下,声速为C=340m/ s 。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得在传感器较近的小段区域内反射波与发射波重迭,传感器无法识别,不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波液位计的型号有关。大的测量范围取决于空气对超声波的衰减以及脉冲从介质表面反射的强度。
通过传感器发射并接收超声波可测得传感器到液面的高度D,只要将传感器到构筑物底部的距离L输入到变送器的矩阵内,即可测得介质的液位高度d=L-D。测量的精度可达毫米。使用时可将被测介质的液位上、下限输入到变送器矩阵内,以便及时输出上、下限报警。
3、超声波液位计在加药系统中的控制与监测
自控加药系统中超声波液位计作为液位测量的再现仪表,可实时监测储药池和加药罐的液位,并将液位信号反馈给PLC,PLC以此为依据启动程序,发出相应指令。保证净水剂的自控调制和补给。
(1)经超声波液位计检测,储药池液位若达0.3m时为下限报警,以便及时补充药液。
(2)若正在使用的加药罐液位达下限0.3m,则报警。超声波液位计将信号反馈给PLC,PLC启动相应程序。
(3)打开备用高液位加药罐出口电磁阀,关闭已达下限的加药罐出口阀门。同时启动转液泵,并打开储药池出口电磁阀和空加药罐入口电磁阀。
(4)待药液到达规定液位时,关闭转液泵及相应阀门。同时启动鼓风机,打开鼓风机出口电动阀及此加药罐的风、水入口电磁阀。
(5)待加药罐液位到达一个新的规定上限(此时加药罐内已配制好相应浓度的净水剂,并经风力搅拌已混合均匀。药液的浓度经PLC计算得出。),关闭此罐风、水电磁阀。同时,关闭鼓风机及其出口电动阀。至此,净水剂自控调制完毕,以作备用。
(6)当新投产的加药罐液位逐步下降达0.3m时,重复2～5程序。以确保净水剂投加的连续性。
超声波液位计自控净水剂调制及补给原理如图2所示:     
4、超声波液位计对排污系统的控制
在制水生产过程中,需要对排污池液位进行实时的监测和控制。首先在变送器矩阵内设置排污池液位的上、下限。变送器将实际检测的液位与矩阵内设置的上、下限值进行比较。当液位达到上限值时,变送器上限常开触点DO1闭合,配合低压电气回路启动潜污泵。同时,变送器输出报警,可外接警铃/闪光灯。提醒值班人员注意,排污池内污水高度已达上限,到现场检查潜污泵是否已自动启运。否则,可采用现场手动启运潜污泵。防止污水溢出的生产事故发生。随着污水的排出,液位下降。当实际测量值达到液位下限,变送器内常闭触点DO2断开,切断控制回路,停运潜污泵。这样,就保证了排污池液位始终处在一个非常的生产高度上。控制原理如图3所示:
5、超声波液位计的使用要点
(1)调节好超声波传感器距液面的高度。过远,探头接收的信号太弱;过近,进入探头盲区,无法分辨。(2)保证探头表面垂直正对被测液面,水平度控制在2o。同时,保证探头发射的超声波波速所 的区域内不得有障碍物,应避开罐内人梯、限位开关、管道等。正常情况下,变送器ECHO LED二极管会闪,接收到回波时,传感器附近能听到哒、哒声。(3)超声波的抗电磁干扰性能不好,附近的用电设备易对它造成影响。信号线应有独立的穿线管,远离动力线和照明线。保证信号屏蔽良好,穿线管应使用导电钢管,屏蔽层采用单点接地,避免回路的电位差干扰仪表。(4)为防止信号线接触不好,在信号线中间尽量不留接头,接线端子压接处不能有任何松动,不然接触电阻将较大。必须有接头则需焊接,减少隐患。(5)信号线尤其是接头处受潮,会造成信号紊乱。当信号线须走缆沟时,需在缆沟支架上敷设。
6、结语
在自来水厂生产自动化的发展进程中,每个生产环节都在向数字化迈进。超声波液位计作为测量和控制的重要单元,在水处理生产过程中起着关键性作用。齐齐哈尔浏园水厂自九五年投产以来在取水泵站、药剂楼、净化间、送水泵房、排水泵房等处使用超声波液位计用于生产的测量与控制。经过十余年的实践证明,超声波液位计具有性能稳定、测量范围大、易于维护等诸多优点,其发展空间必将十分广阔。