超声波液位计在扬水泵站的应用.doc

超声波液位计在扬水泵站的应用高利兵摘要：陕甘宁盐环定续建改造工程已取得了显著成效，在改造工程项目中，前池水池中安装了液位计，通过液位计在后台控制上位机上来实时检测前池水位的高低，进而通过进行机组的开停机来调节水位，保持水位在设计、调度的平稳范围中。在工程的施工中，我们单位选用了目前较先进的超声波液位计。保证了水位数据传输可靠，为后台上位机提供准确的实时数据。关键词：液位计、 超声波1、 超声波液位计概述我们一般把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波测量物位就是利用了它的这一特征。通常应用于温度在-40100之间、压力在3Bar（5kg/cm2）以下的场所进行液位或料位的测量。在常温、常压的情况下，选择超声波物位计测量液体液位是最佳的选择，具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点，并具有相对的价格优势。由于超声波物位计在测量物位时，与被测介质不接触，同时为全密闭防腐结构，因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量，效果最佳。2、超声波液位计工作原理超声波物位计安装于容器上部在电子单元的控制下，探头向被测物体发射一束超声波脉冲。声波被物体表面反射，部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收，其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间，并根据已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响，所以仪表应测量温度，以修正声速。由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测出超声波由发射到遇到液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。3、超声波液位计在安装时应注意的事项要选择一个好的安装位置，设计合适的安装接口。 安装位置要尽可能选择液面平稳的位置。 安装接口要求开口尺寸足够大，当为法兰安装时，法兰下面的接管长度要设计合理，对于8米以下量程的物位计，对接管长度无要求，可适当设计，以消除盲区的影响，并选择DN65以上的法兰口。超声波物位计在发射超声波脉冲时，不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，同时发射完超声波后传感器还有余振，期间不能检测反射回波，因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测，这段距离称为盲区。被测的最高物位如进入盲区，仪表将不能正确检测，会出现误差。如有需要，可以将物位计加高安装。4、超声波液位计通讯我们选用的超声波液位计采用MODBUS通讯协议进行通讯，它的数据串口特性：RS485接口，仪表缺省波特率4800、1个停止位、无奇偶位、ID为01。（若距离近，通讯速率可设为9600；距离远，可设为2400）这里简单的介绍最主要的查询液位功能，后台上位机向前池超声波液位计查询数据格式如下，寄存器地址0002H放液位值，0004H放温度，（每个4字节，IEEE754浮点数格式）。地址功能码数据起始地址寄存器高字节数据起始地址寄存器低字节数据读取个数寄存器高字节数据读取个数寄存器低字节循环冗余校验高字节循环冗余校验低字节01H03H00H02H00H04HE5HC9H前池超声波液位计向后台上位机响应包含从机地址、功能码、数据的数量和CRC错误校验。液位值在前，温度值在后，格式如下，液位为3.567m，温度为25.5。地址功能码字节数液位+0液位+1液位+2液位+3温度+0温度+1温度+2温度+3校 验高字节校 验低字节01H03H08H40H64H49HBAH41HCCH00H00HB7HA0H5、结束语陕甘宁盐环定续建改造工程改造后的前池水