超声波液位变送器安装指南

超声波液位变送器安装有哪些注意事项？超声波液位变送器是一种广泛应用的非接触式/非侵入式液位测量设备，适用于废水储罐、燃料储罐、污水处理池等场所。它可通过4~20mA或RS485（Modbus协议或其他定制协议）连接至显示台或各种DCS系统，为工业自动化提供实时液位数据。

接下来，我们将介绍超声波液位变送器的安装要求和安装原理。

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超声波液位变送器工作原理及频率范围

超声波液位变送器是一种经济高效的液位测量仪器。 它主要由换能器、电子模块和外壳三部分组成。换能器是其核心部件之一，其工作频率是重要的参数之一。

测量过程中，传感器（换能器）发出超声波脉冲。声波被液面反射后，由传感器接收。压电晶体将声波转换为电信号。通过声波发射和接收之间的时间间隔，即可计算出传感器与待测液面之间的距离。

超声波换能器工作频率的选择至关重要。 它不仅直接关系到换能器的频率特性和方向特性，还会影响换能器的发射功率和发射效率等重要性能指标。通常，超声波液位计的工作频率与超声波换能器的工作频率相匹配。

工作频率是超声波 液位计的重要参数。在 Sino-Inst 生产的每个超声波传感器中，都会严格测量并记录换能器的工作频率和阻抗特性，以确保产品质量。

特色超声波液位变送器

超声波液位变送器安装原则

安装 超声波液位变送器时，除了满足安装要求外，还应考虑以下原则：

• 探头发射面到低液位的距离应小于所购变送器的量程。
• 探头发射面到高液位的距离应大于所购变送器的盲区。
• 探头发射面应与液面保持平行。
• 探头的安装位置应尽量避开进出水口正下方液面波动较大的区域。
• 如果水池或储罐壁不平整，变送器的安装位置应距离壁面至少0.3米。
• 如果探头发射面到高液位的距离小于所购变送器的盲区，则应安装延长管。延长管的直径应大于120mm，长度在0.35m至0.50m之间。延长管应 垂直安装，内壁光滑，且水箱开口应大于延长管的内径。或者，延长管可延伸至水箱底部，其直径应大于80mm。延长管底部应留有孔洞，以保持延长管内部液位与水箱内部液位一致。

超声波液位变送器安装的基本要求

安装超声波液位变送器前，请确保所选型号满足现场环境要求，例如工艺压力、工艺温度和介质化学性质。这将确保安装后正常运行。

超声波液位变送器在发射超声波脉冲时具有一定的发射角度。从超声波换能器下边缘到被测介质表面的超声波束辐射区域内不应有任何障碍物。因此，安装过程中应避开梯子、加热设备和限位开关支架等内部设施。

此外，安装一体式超声波液位变送器时，还应注意以下事项：

• 由于声束角度的限制，超声波束不应与进料流相交。因此，请勿将一体式超声波液位变送器安装在进料流上方，以确保测量的是介质表面而非进料流。安装过程中，请确保最高 物料液位 不会进入测量盲区。
• 一体式超声波液位变送器必须与罐壁保持一定的距离。
• 安装集成式超声波液位变送器时，应确保传感器垂直于液面。
• 室外安装时，应采取遮阳和防雨措施，避免阳光直射，减少温度变化引起的测量误差。
• 安装在危险区域的集成式超声波液位变送器必须符合国家防爆危险区域安装规范。在需要防爆的场所，超声波液位变送器必须接地。

超声波液位变送器安装的其他要求

• 安装位置：集成式超声波液位变送器应与罐壁保持至少 200 毫米的距离。对于顶部平坦的锥形容器，应将仪器安装在容器顶部的中心位置，以确保测量至容器底部。对于拱形容器，应将其安装在顶部半径的 1/2 或 2/3 处。对于沟槽式安装，安装时应考虑支架的承载能力。探头发射角不应超过 A 点边界。安装高度必须在规定范围内。
• 防潮：如果仪器安装在室外、潮湿的室内环境或制冷/加热容器顶部，则环境潮湿，雨水和冷凝水可能会向下流动。为防止受潮，连接电缆前，请将电缆弯曲并向下引导，以防止水或湿气进入仪器。拧紧电缆密封套管。
• 搅拌效应：如果罐内有搅拌，集成式超声波液位变送器应远离搅拌器，以消除搅拌叶片造成的虚假回波效应。如果搅拌产生泡沫或波纹增强，则应采用 导波管 安装方式。
• 泡沫效应：在容器内进行进料、搅拌或其他处理时，某些介质表面可能会形成泡沫，导致超声波液位变送器信号衰减。为避免泡沫造成的测量误差，应将传感器安装在导波管内，或使用 导波雷达液位计。导波 雷达液位计 不受泡沫影响，是此类应用的理想选择。
• 气流效应：如果容器内气流强劲或存在气流涡旋，或者安装在室外且风力较大，则应 将传感器安装在导波管内，或使用导波雷达液位计。

超声波液位变送器安装方法：

在开放环境中，通常使用支架进行安装，并用随附的锁紧螺母固定设备。或者，您也可以在罐体或盖子的顶部所需安装位置钻一个直径为 60 毫米的圆孔，并将设备放入其中。然后，从下方拧紧锁紧螺母。

务必确保变送器探头的表面与被测液面平行。

如图所示，设备的探头会发射声波，这些声波在遇到液面时会反射回来。探头会计算从发射到接收这些声波所需的时间，从而确定测量的空液位距离 H。

从安装高度 TH 中减去测量的空液位距离 H，即可得到当前液位 L。变送器的测量范围是指它可以测量的距离，安装高度 TH 应小于此范围。

设备的盲区是指探头附近无法测量的区域。最高液位与探头之间的距离应大于盲区。例如，如果盲区为 0.5 米，则最高液位与探头之间的距离必须大于 0.5 米。

例如：如果测量范围为 6 米，盲区为 0.45 米，则实际可测量的最大液位在 0 至 5.5 米之间。探头发射的波是一个扩散过程，这意味着它具有方向性。安装时请注意避免碰到池壁上的凸起物或通道边缘。

更多液位测量解决方案

超声波液位变送器是一种应用广泛的液位计。安装时，应注意满足安装要求，包括现场环境要求、避开罐内设施、确保最高物料液位不进入测量盲区以及安装位置的要求。

安装超声波液位计时，还必须考虑安装原则。探头发射面应与液面保持平行，探头安装位置应避开液位剧烈波动的区域等。

Sino-Inst 是一家专业的超声波液位变送器供应商。我们的超声波液位变送器远销世界各地。如果您对超声波液位变送器的安装有任何疑问，欢迎随时联系中仪器的技术工程师。

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KimGuo11

吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。

在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。