手式外置式超声波液位计使用说明书

1、手式外置式超声波液位计使用说明书 北京杰瑞恒达科技有限公司一、产品介绍 智能型外置式超声波液位计、实现了密闭容器内液位高度的非接触测量。超声波探头安装于被测容器外壁的正下方，无需对被测容器开孔、安装简易，不影响生产。可实现对高温、高压密闭容器内的各种有毒物质强酸强碱及各种液体的液位进行精确测量，对被测介质和密闭容器的材质无特殊要求，可广泛使用，仪器采用隔爆设计，满足防爆要求。本产品可用于最苛刻的环境，可测量任何压力、毒性最剧烈、腐蚀性最强、绝对无菌的或极高纯度的液体。在安全方面，测量有毒害、有腐蚀、有压力、易燃易爆、易挥发、易泄漏的液体时，由于测量头和仪表都在容器外，所以安装、维修、维护操作时

2、不接触罐内的液体和气体，非常安全。即使在仪表损坏或维修状态下，也绝无引起泄漏的可能。在环保方面，真正的隔离测量，完全不与被测介质接触，决无泄漏液体甚至气体的可能，不会污染环境，是真正的绿色环保仪表。在方便、经济方面，在线维护无需停产。由于不需在容器上开孔，不用法兰盘，不用连通管，所以安装、维护最方便、最经济。在耐用可靠方面，测量头和仪表内无机械运动部件，并严格密封，与外界隔离，不会磨损或腐蚀，十分耐用可靠，维护工作量很小。在精确度方面外测液位计不断地自动校准,永远保证最高的测量精度。二、工作原理如图2-1所示，测量液位时，经过调制过的声波信号从探头发射出去，经过液面反射回来后由探头检测到回波信

3、号。CPU根据数字模型关系计算出液面高度。h = ct/2 h：液位高度t：声波从发射到返回所用的时间c：超声波在液体中传播的声速 液位计工作原理示意图 图2-1三、技术特性 量程规格：3m、5m、10m、20m、30 m显示分辨率：1mm短时间重复性：1mm测量精度：±1（罐壁厚30mm、压力温度稳定） 电流输出：420mA，最大负载750通 信：RS-485继电器输出： 3组控制继电器输出继电器容量： 5A，250VAC电源输入：交流 50Hz220v±10% DC24V >=100mA 主机使用环境温度：-20+70超声波探头使用环境温度:-40+100主机外壳

4、防护等级：IP55传感器防护等级：IP66显示：中英文LCD显示四、显示界面31765421、时间2、温度3、量程4、测量数据5、图形显示液位6、显示罐体容积率7、参数设置五、测量介质和环境1、介质纯净度：液体中不能充满密集气泡 液体中不能悬浮大量固体，如结晶物液体中不能沉积大量泥沙等物质2、介质粘度：动力粘度<10mPaS。10mpaS<动力粘度<30mPaS时可能会使仪表量程减小。动力粘度>30mPaS时不能测量。3被测容器：材质：安装测量头处的容器壁要求用能够良好传递信号的硬质材料制成。如：碳钢、不锈钢、各种硬金属、玻璃钢、环氧树脂、硬质塑料、陶瓷、玻璃、硬橡胶等

5、材料或其他复合材料。安装测量头处的容器壁若为多层材料，则层间应紧密接触，无气泡或气体夹层.该处容器壁的内外表面应平整。l 壁厚：1-50mml 罐型：球罐、槽罐、立式罐等。 六、 安装方式1、仪表主体的安装主体基座上有4个孔，可通过螺栓将其固定在不同位置。用户可根据工作现场情况而定，也可以采用挂件悬挂于墙上。仪表主机安装时，仪表应安装在阴凉处，避免曝晒造成仪表内温度过高。仪表主机的显示屏不能受到阳光长时间的照射。2、超声波探头的安装l 对于铁质容器，可以给探头工作端面涂上油脂并用磁性吸盘将其直接紧在容器底部即可，如图6-A；若容器外壳是玻璃等其它材料，可以用胶将探头粘贴固定或用支架固定于容器底

6、部，如图6-B。l 探头指向须与所测距离在同一直线上。l 探头正上方无盘管等遮挡物l 远离罐底进液口，以避免进液剧烈流动对测量的影响；l 远离罐顶进液口下方位置，以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量；l 高于出液口或排污口，以避免罐底长期沉积污物对测量的影响.如不满足条件，则应有措施保证定期清除罐底污物；l 液位测量头用磁性或焊/粘接固定方式安装时，容器壁上的安装表面尺寸应不小于80的圆面，表面粗糙度应达到1.7，倾斜度应小于3°(旁通管除外)。 超声探头安装示意图6-A 超声探头安装示意图6-B3、仪表安装示意图4、双探头安装示意图说明：1、主探头用红色标示，请对应主机电路板“T2

7、”标示接线.（安装时避开进出水口及内部管道） 2、校准头没有标示，请对应主机电路板“T1”标示接线.(安装时不能低于最低水位) 图6-2图6-2中，校正探头为测量探头提供温度，压力补偿，使得主探头在测量时能及时、准确的对因温度、压力带来的测量误差进行修正，确保仪表在复杂环境下的高精度液位测量。校正探头可安装的位置： 球罐、卧罐，直立罐的直径方向位置； 已加工好的校正板底部；七、四线制供电电源 表7-1最大典型最小单位直流电压302412V瞬态（开机）正常工作电流0.10.075A功率<=1.5W八、液位计接线端子说明 表8-2标志连接对象定义COM公共端 信号地T1传感器校正探头T2 传

8、感器超声波探头（主探头）C传感器温度探头R1热电偶PT100+R2PT100-COM模拟公共端4-20mA -OUT电流输出4-20mA +ARS485485 +B485 -J1继电器1常开J2继电器2常开J3继电器3常开GND电源输入12-24v负Vcc12-24v正N交流输入220vL九、外型尺寸仪表主体外型尺寸及示意图探头外型尺寸及示意图（以实物为准）防爆型液位计采用隔爆型式，隔爆外壳为硬质合金压铸而成，丁晴橡胶密封，外壳防护等级IP65，防爆等级为dCT6。十、型号规格选型表10-1HD-457230RS-EX量程303米量程505米量程10010米量程20020米量程30030米量程

9、输出RRS485A4-20mAV0-5V/0-10VK继电器输出探头类型D标准型（单探头：超声波传感器）S自校准型（双探头：超声波传感器）防爆类型防爆T特殊介质专用T备注专用表为防爆型，测量特殊介质选用备件：液位计调试软件 电脑通讯转换器例：HD-4572 5-EX-D-S 双探头 单探头 防 爆 5M量程 型 号 十一手持式液位计特点 1、技术参数 量程规格：3m、5m、10m、20m、30 m显示分辨率：1mm短时间重复性：1mm测量精度：±1（罐壁厚30mm、压力温度稳定）通 信：RS-232或RS485（选配）存储设备：内存、SD卡、USB（选配）电源：内置3.7v锂电池主机

10、使用环境温度：-20+70超声波探头使用环境温度:-40+100主机外壳防护等级：IP55传感器防护等级：IP66显示：中英文LCD显示十二、使用与操作方法注意：仪表安装好通电后本机检测时间在1分钟左右，本机正常显示当前罐内液位。将探头安装于被测容器底部，注意使其紧贴于容器壁，将探头引线与仪表信号接口连接，接通电源。使用前检查仪表外壳前后盖是否有松动现象，并使用工具将前后盖拧紧。开机后，仪表将自动完成自检功能，并自动进入测量显示状态，实现实时连续测量。用户可以从液晶屏上直接读取所测容器内液位高度值。注意：仪表外壳须可靠接地 !十三、功能键与菜单参数1、分体式液位计按键功能说明 表12-1按 键

11、状 态功 能说 明正常工作菜单键显示菜单界面菜单主界面确认键确认并返回上一级操作（数据保存）ESC菜单主界面返回键退出或返回上级菜单（不保存数据）菜单上翻页上翻页菜单输入状态加数参数微调（可以不清零）菜单下翻页下翻页菜单输入状态减数参数微调（可以不清零）DEL输入状态清零修改参数前必须清零数字键输入状态参数设置设置各种参数（必须清零）2、 手持式液位计按键功能说明 表12-2按 键状 态功 能说 明正常工作菜单键显示菜单界面菜单主界面确认键确认并返回上一级操作（数据保存）ESC菜单主界面返回键退出或返回上级菜单（不保存数据）菜单上翻页上翻页菜单输入状态加数参数微调菜单下翻页下翻页菜单输入状态减

12、数参数微调输入状态移位参数修改前必须按此键清零，设置参数时数据移位，连续移位清零数据.-输入状态符号设置负数和小数点菜单列表 表12-3 测量参数误差校正发射强度盲区设置管壁厚度滤波等级干扰滤波罐体高度罐体材质选择材质液体选择选择液体自定液体声速温度系数积算系数输出选择串口输出串口波特率选择波特率串口地址串口模式无效验奇效验偶效验主动被动Modbus模拟电流输出4mA校准20mA校准继电器输出控制8选1逻辑输出关系系统参数日期和时间修改时间和日期语言中文/English显示设置液位显示空间显示质量显示密码修改系统参数（需要密码进入）手持式可以直接进入温度校正超声频率量程起点量程终点显示分辨率探

13、头选择单探头双探头温度探头选择热敏电阻热电偶罐体直径 校准时间 声速校准回波识别采集时间关机时间出厂设置厂方参数历史数据数据删除恢复出厂设置用户数据调乱后，恢复到出厂前状态注：根据具体型号，有些菜单功能增减变化 表示分体式液位计才具有的功能，表示手持式才具有的功能3、菜单功能使用说明1）误差校正： 用于修正仪表当前测量值于实际测量值的误差2）发射强度： 调整超声波发射功率大小，根据仪表现场环境调整3）盲区设置： 超声波无法测量的最小距离，建议条件允许盲区尽量设大。例；5m量程的仪表，当前0.8m前数据是不需要的，盲区就可以设置为0.8m,目的减小盲区这段距离的干扰4）管壁厚度： 设定容器壁厚5

14、）滤波等级： 数字越大，仪表数据相应越稳定，但仪表反应也越慢，如果环境液面波动比较大，滤波等级相应设高，默认值为3 6）干扰滤波： 数据跳动处理，突发数据干扰，如飘浮物、抖动等7）罐体高度： 根据罐体实际高度设置，用于罐体液面的百分比和柱型图显示，设置为0，则百分比和柱型图不显示 8）罐体材质：9）液体选择： 根据所测液体选择，如仪表没有列出的，可以选择其它功能，手工输入液体声速和温度梯度10）积算系数： 输入容器的底面积，用于显示被测液体的容积，11）串口输出： 略12）模拟电流输出： 分别校准4MA和20MA；具体见参数设置17和1813）继电器输出控制： 用户可以一次选择8种逻辑中的任意

15、一种使用，具体逻辑关系参考表12-314）日期和时间设置： 进入时间和日期页面，通过上下翻页按键选择相应的时间和日期；然后按数字键盘输入相应的数据。15）语言： 选择中文或英文菜单 16）显示设置 液位显示-指显示当前罐体里液体的实际高度 空间显示-指显示当前罐体里还剩多少空间可以容纳液体 质量显示-指显示当前罐体里液体的重量，用户必须输入罐体的底面积和液体的比重的剩积。17）密码修改 进入密码页面，输入旧密码，如密码输入错误，将提示密码错误，从新输入需按清除键清零 输入新的密码，如输入错误，可以通过清除键清除从新输入，用户如果不想更改当前密码可以按取消键返回。18）温度校正 校正罐体外面温度

16、与罐体里面液体温度19）超声频率 用户不需更改20）量程起点 （用于4mA输出） 设定仪表起始测量距离对应4mA输出，例：从仪表端面到前方0.5m这段距离不要，那么用户就可以设置量程起点从0.5m处开始取数据即0.5m段仪表输出4mA电流值21）量程终点（用于20mA输出） 设定仪表终点距离对应20mA输出 注意：量程终点距离设置不等于仪表满量程，如仪表量程为10m，罐体内空高度为4m,则量程终点设置就应小于或等于4m.22）显示分辨率 用于设置显示数据小数位数23）探头选择 单头与双头选择双头带自校正功能可以对温度、压力对测量误差的补偿24）温度探头选择 热敏电阻和PT100 25）罐体直径

17、 针对双探头用，单探头无效26）校准时间 双探头用，自动校正时间频率，现场温度变化慢，则可以设置时间长， 温度变化快，则相应设置时间就短，最快60秒。注意：如温度变化不大，建议把时间设为10分钟或更长的时间。27）声速校准 用于现场声速标定，提高测量精度，尤其适用未知声速的液体28）回波识别 信号捕捉，用户一般不用设置29）采集时间 如果用户选择为外部存储器，如USB、SD卡等，则设置多少时间采集一次数据，如 果用户选择的是内存，则无需设置。30）关机时间 设定仪器自动关机时间 （注：此功能只有手持产品才具备） 31）出厂设置 用户不能修改32）历史数据 用于查看记录保存的数据（数据分9组，每

18、组可以保存90条数据）33）删除数据 删除不用的记录数据34）恢复出厂设置 用于系统参数调乱后，恢复到出厂前状态4、分体式参数操作举例说明： 例：设置参数 -1.234按菜单键 按下翻页键 选择需要修改菜单 按菜单键 按下翻页键 选择需要设置的参数 按删除键 长按符号键直到显示- 分别输入1.234相应的数字 按菜单键保存退出1、LCD显示屏2、超声波探头接口3、USB接口（RS232通讯接口和电池充电端口）4、充电指示灯5、手持式参数操作举例说明： 例1：设置参数 -1.234按菜单键 按下翻页键 选择需要修改菜单 按菜单键 按下翻页键 选择需要设置的参数 按移位键 清除数据 长按符号键直到

19、显示符号 - 按加减键输入1 按符号键输入小数点 按加减键输入2 按移位键 按加减键输入2 按移位键 按加减输入3 按移位键 按加减键输入4 按菜单键数据保存（如不需要保存则跳过菜单键直接按ESC退出设置） 按ESC退出 例2：测量数据保存 数据测量稳定后，长按符号键 进入数据保存选择组 按、键选择需要保存组 按菜单键保存数据4、继电器输出逻辑表 表12-3名 称状 态逻 辑 关 系用 途备 注逻辑输出1J1常开J3常开液位高位断开，低位闭合可用于进水触点带自锁功能逻辑输出2J1常开J3常开液位高位闭合，低位断开可用于抽水触点带自锁功能逻辑输出3J1常开J3常闭液位高位触发断开，低位触发闭合可

20、用于进水触点不带自锁逻辑输出4J1常开J3常闭液位高位触发闭合，低位触发断开可用于抽水触点不带自锁逻辑输出5J1常开J2常开J3常闭液位高位触发断开，低位触发闭合可用于进水，带中位报警信号输出J2带自锁逻辑输出6J1常开J2常开J3常闭液位高位触发闭合，低位触发断开可用于抽水，带中位报警信号输出J2带自锁逻辑输出7J1常开J2常开J3常开液位高位J1闭合液位中位J2闭合液位低位J3闭合三路报警输出信号为输出3选1逻辑输出8J1常闭J2常闭J3常闭液位高位J1断开液位中位J2断开液位低位J3断开三路报警输出信号为输出3选15、故障分析与排除故障状况原因分析解决措施 仪表通电后无任何反应(无 显示

21、、背光不亮、无声响） 电源未接好 检查并接好电源 电源线正负端接反 更正接线 电源模块损坏 更换电源模块所在电路板 仪表自检后，停留在某一 屏不动，不能进入测量状态。 仪表未被初始化 返回厂方 仪表初始化参数被异常修改 返回厂方 仪表CPU板故障 更换CPU电路板 测量结果基本正确，但跳动 幅度很大。 液面波动大 1.保持液面平静;2.加大仪表滤波值 超声探头连线松动，接触不良 更换超声探头连线 初始化参数不合适 重新初始化设置 测量结果基本稳定，但显示 数值不正确。 初始化参数不正确 重新初始化设置 测量对象内（罐内）是否有挡板 移动超声探头位置，避开挡板 测量结果无规律跳动。 超声探头损坏

22、 更换超声探头 超声探头连线松动，接触不良 更换超声探头连线 收/发处理板故障 更换收/发处理电路板 数字处理板故障 更换数字处理电路板6、保养与维修1 注意保持仪表的清洁，尽量做到防水防潮、防腐蚀及避免受到其它物体的剧烈碰撞打击。2室外安装的仪表若环境温度超出额定温度时，应采取相应的保护措施，以保证仪表正常工作。3 环境温度过高时，应避免阳光直射仪表、远离热源并注意通风；环境温度过低时，可采用仪表保护箱或其它的防护装置进行防冻保护，并注意保持仪表的干燥。4 仪表及超声探头应定期检测。5 易损件应定期更换，规格尺寸如下图7、 防爆型液位计使用注意事项1 仪表引出线需分线或再接线时，必须使用防爆

23、分线盒。当接线盒存在冗余出口时，必须使用与接线盒防爆型式一致的封堵件予以密封，以保证其防爆性能。2 液位计主机的最大允许使用环境温度范围为-20+60，当被测介质温度影响液位计最高表面温度时，必须采取相应的保护措施。3 液位计的安装应避免外界热源的影响。4 用户不得随意更换液位计内部零部件，严禁在危险场所（爆炸性气体环境）带电开盖 !5 液位计的安装、使用和维护应同时遵守产品说明书和GB3836.15-2000“爆炸性气体环境用电器设备 第15部分：危险场所电器安装（煤矿除外）”的有关规定。8、运输和贮存1 仪表应存放在周围空气温度040，相对湿度不大于80%的干燥通风的室内，室内空气中不含有

24、腐蚀仪表的杂质。2 仪表在运输及贮存时应防止碰撞受潮和化学物质的侵蚀。9、开箱及检查打开包装进行以下检查：1 核查铭牌上的名称、型号等内容；2 仪表外壳是否完好，观察窗玻璃罩有无破裂；3 对照装箱单检查仪表随机品；产品保修记录卡购货单位联系电话联系地址邮政编码产品名称外置式超声波液位报警器规格型号产品编号W出厂日期2013.03.11维 修 记 录说 明1、 产品在正常使用情况下出现故障，按国家三包规定，实行一周包退，三个月包换，一年包修，终身维修。2、 使用不当引起的故障，只收取材料费。3、 产品不得自行拆卸或开封，否则将不予维修。4、 因维修产生的往返运费由用户承担。附件1：串口通信协议一

25、、通信参数：RS485兼容串行接口，半双工异步方式，波特率：2400-38400 数据位：8校 验：N、O、E停止位：1二、简易字符串通信模式当串口模式为主动时，本机每测量一个周期，向串口输出一组数据。当串口模式为被动时，需要上位机向串口发送一个十六进制的地址（比如01H），上位机发送的地址与本机相符时，本机回送一组数据。三、Modbus-RTU命令MODBUS模式下，不再发送简易字符串，本机数据为双字节长整型，功能代码如下：设备地址功能代码内存地址数据长度数据CRC01H03H读菜单或测量值00H1AH02HXX XX04H读当前测量值00H04H10H写菜单00H1AH02HXX12H写入

26、EEPOMA0HA1H读菜单数据, 发送：01 04 00 02 00 02 D0 0B接收：01 04 04 3F 8C F5 AA F1 54写菜单1，发送：01 10 00 00 00 01 04 00 01 67 90接收：01 10 00 00 00 01 01 C9参数存入EEPROM，发送：01 12 00 A0 00 02 04 00 00 00 A1 99 A5接收：01 12 00 A0 00 02 38 2A用03H命令读测量值时，内存地址=菜单数+测量输入通道号，读第一路输入，发送：01 03 00 1B 00 01 F4 0D接收：01 03 02 00 24 B8

27、5F四、CRC循环冗余校验循环冗余校验CRC区为2字节，含一个16位二进制数据。由发送设备计算CRC值，并把计算值附在信息中，接收设备在接收信息时，重新计算CRC值，并把计算值与接收的在CRC区中实际值进行比较，若两者不相同，则产生一个错误。CRC开始时先把寄存器的16位全部置成“1”,然后把相邻2个8位字节的数据放入当前寄存器中，只有每个字符的8位数据用作产生CRC，起始位，停止位和奇偶校验位不加到CRC中。产生CRC期间，每8位数据与寄存器中值进行异或运算，其结果向右移一位(向LSB方向)，并用“0”填入MSB，检测LSB，若LSB为“1”则与预置的固定值异或，若LSB为“0”则不作异或运

28、算。重复上述处过程，直至移位8次，完成第8次移位后，下一个8位数据，与该寄存器的当前值异或，在所有信息处理完后，寄存器中的最终值为CRC值。产生CRC的过程：1、把16位CRC寄存器置成FFFFH.2、第一个8位数据与CRC寄存器低8位进行异或运算，把结果放入CRC寄存器。3、CRC寄存器向右移一位，MSB填零，检查LSB.4、(若LSB为0):重复3，再右移一位。(若LSB为1):CRC寄存器与Aool H 进行异或运算5、重复3和4直至完成8次移位，完成8位字节的处理。6、重复2至5步，处理下一个8位数据，直至全部字节处理完毕。7、CRC寄存器的最终值为CRC值。8、把CRC值放入信息时，高8位和低