超声波液位计
| 品牌 | 凯铭仪表 |
|---|---|
| 型号 | JKM-CSB |
| 适用介质 | 储水罐,消防水箱,海水,自来水,油品、酸碱溶液、污水等 |
| 测量范围 | 0~15m |
| 精度等级 | ±0.5% |
| 耐压 | 常压 |
| 耐温 | 常温 |
| 供电 | DC 24V |
| 信号输出 | 4-20mA/RS485/HART |
| 连接方式 | 法兰,螺纹,支架 |
产品概述
超声波液位计是智能型非接触式液位测量仪表。不必接触工业介质就能满足大部分液位、料位测量要求,彻底解决了压力式、电容式、浮子式等传统测量方式带来的缠绕、堵塞、泄露、介质腐蚀、维护不便等缺点。因此可广泛应用于与料位、液位测控相关的各个领域。
超声波液位计整体分为电气主机部分 + 超声波探头部分,一体式仪表结构从上到下依次为:
一、整体结构组成
1.外壳壳体
ABS 工程塑料 / 铸铝防爆外壳,防水防尘 IP65/IP67,保护内部电路板。
2.显示与按键模块
液晶 LCD 显示屏、操作按键,就地显示液位高度、空距、温度、电流输出状态,可设置参数。
3.主控电路主板
CPU 微处理器、信号处理芯片、温度补偿电路、信号放大滤波电路、回波识别算法模块。
负责发射控制、接收回波、计算时间、温度补偿、输出信号。
4.发射驱动模块
驱动超声波换能器发出超声波脉冲。
5.超声波换能器(探头核心)
压电陶瓷晶片,电信号↔声波信号互相转换:发射超声波、接收反射回波,是测量核心部件。
6.探头密封面 / 防水胶圈
密封防潮、防结露,防止水汽进入内部损坏电路板。
7.安装接口
底部螺纹接口(G1.5、G2)或法兰接口,用于固定在罐体顶部。
8.电气接线端子
电源进线(24VDC)、4-20mA 信号输出、RS485 通讯、高低位报警开关量接线。
二、分体式超声波结构(分开两套)
1.壁挂显示主机:电源、主板、显示、接线端子
2.水下 / 罐顶探头:换能器 + 密封外壳
3.连接屏蔽电缆:传输声波信号与电源
一体型
一体式超声波将显示仪表、主控电路、超声波换能器探头集成在同一壳体内,罐顶直接螺纹或法兰安装,结构紧凑、接线简单、安装便捷,成本较低,适用于常温、干燥、普通常压储罐工况,是现场最常用型号。
分体型
分体式超声波由壁挂显示主机与罐顶测量探头两部分组成,两者通过屏蔽电缆连接。主机可安装在远离罐体、便于观察操作的位置,探头耐高温、耐潮湿,适合罐体温度高、空间狭小、不便就地查看的恶劣现场。
防爆型
防爆型超声波采用铸铝防爆外壳与本安防爆电路设计,符合防爆认证标准,可在易燃易爆、含有可燃气体粉尘的化工、石油、沼气等危险场所安全使用,分为一体防爆与分体防爆两种,严禁在危险区域使用普通塑壳非防爆仪表。
工作原理
超声波液位计是非接触式连续液位测量仪表,利用声波反射回声测距原理工作。
探头(换能器)周期性向外发射超声波脉冲,声波在空气中向下传播,遇到液面后发生反射,超声波原路返回,被探头接收。
仪表内部芯片精确计算声波发射→遇到液面→接收回波的往返时间 t。根据声波在空气中的传播速度(声速 v),计算探头到液面的距离:H=(v×t)/2
再用探头安装高度减去空距 H,得出实际液位高度。
仪表经过温度自动补偿声速、虚假回波过滤、信号放大处理后,输出4-20mA 电流信号、RS485、就地显示液位。
超声波是一种非接触式连续液位测量仪表,核心依靠超声波回声测距原理工作。仪表底部的超声波换能器探头,在主控电路控制下周期性向下发射高频超声波脉冲,声波在空气中匀速传播,当遇到被测介质液面时发生反射,形成回波并沿原路返回,由同一探头接收。
仪表内部高精度计时电路精准检测超声波发射到接收的往返时间,结合实时温度补偿修正声速,通过公式计算得出探头到液面的距离。再根据仪表预先设定的罐顶安装高度,减去探头至液面空距,即可换算出实际液位高度。
经过信号放大、滤波、虚假回波抑制处理后,仪表就地液晶显示实时液位,同时输出 4-20mA 标准电流信号、RS485 通讯信号及高低位报警信号,可接入 PLC、DCS 自动控制系统。仪表无机械运动部件,探头不接触介质,具备安装简便、免维护、测量稳定的特点,但存在测量盲区,不适用于蒸汽、泡沫、粉尘及高压高温密闭罐体工况。
产品尺寸
优点
1.非接触式测量,探头不接触介质,耐腐蚀、不污染、不堵塞、无磨损
2.安装简单便捷,罐体顶部开孔安装即可,施工成本低
3.自带温度自动补偿,适应环境温度变化,测量稳定
4.无机械传动部件,使用寿命长,日常基本免维护
5.就地液晶显示,输出 4-20mA、RS485 远传信号,可接入 PLC、DCS 控制系统
6.价格经济实惠,性价比高,适合清水、污水、酸碱储罐常规工况
7.连续实时测量液位,带高低位报警功能
缺点 & 局限性
1.怕蒸汽、雾气、泡沫、粉尘,会吸收声波导致测量不准甚至无信号
2.受罐内障碍物、搅拌装置干扰大,易产生虚假回波
3.存在顶部测量盲区,盲区范围内无法检测液位
4.不适合高压、真空、高温密闭罐体,只能常压 / 低压常温环境使用
性能指标
| 分类/参数 | 二线制 | 四线制 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 一体式 | 一体式 | 分体式 | |||
| 测量范围 | 0~5m、0~8m、0~10m、0~15m、0~20m | ||||
| 盲区 | 0.25m~0.6m(与根据实际订货产品类型以及量程相关) | ||||
| 分辨率 | 1mm | ||||
| 仪表显示 | 显示液位、空距、电流、温度(中文/英文可切换) | ||||
| 供电电压 | DC10V~28V | DC10V~28V或AC220V | |||
| 模拟输出 | 4~20mA环路电流输出 负载小于400欧姆 | 4~20mA/bit12电流输出 负载小于500欧姆 |
|||
| 数字输出 | HART(选配) | RS485接口/Modbus-RTU协议 HART(选配) |
|||
| 继电器输出 | 无 | 2路 | |||
| 触点功率10A 250VAC | |||||
| 主机外壳材质 | 常规款/ABS | 防爆款/铸铝 | 常规款/ABS | 防爆款/铸铝 | ABS/铸铝 |
| 探头材质 | 常规ABS/耐轻微腐蚀PP/耐强腐蚀 四氟 | ||||
| 电气接口 | M16×1.5 | M20×1.5 | M16×1.5 | M20×1.5 | M16×1.5 |
| 环境温度 | -30°C~+60°C(长期处于大于80°C的环境探头会性能会衰减) | ||||
| 工作温度 | -30°C~+90°C(超过+60°C需在订购时注明要求) | ||||
| 防水等级 | IP65 | IP66 | IP65 | IP66 | IP65 |
| 常年处在潮湿环境下,建议在防水接头、仪表盖缝处涂玻璃胶 | |||||
| 防爆等级 | - | 有 | - | 有 | - |
| 过程压力 | 0.8~3bar/海拔小于2000米 | ||||
| 产品功耗 | 分体式用24V电源供电,不带继电器功耗是100mA,带2路继电器150mA,具体功率如下:无继电器是24×100mA=2.4W;2路继电器是24×150mA=3.6W; | ||||
| 一体式四线制用24V电源供电,不带继电器功耗是80mA,2路继电器150mA,具体功率如下:无继电器是24×80mA=1.92W;2路继电器是24×150mA=3.6W; | |||||
| 一体式二线制用24V电源供电,不能带继电器,功耗是20mA。功率是24×20mA=0.48W; | |||||
安装方式的选择
底部螺纹安装
L 型支架顶部安装
罐顶法兰安装
一、常见安装方式
1.顶部垂直顶部安装(最常用)
罐体顶部法兰 / 螺纹垂直向下安装,探头正对液面,垂直对准液面中心。
2.侧壁支架安装
罐顶无法开孔时,侧面支架悬挑安装,探头向下倾斜对准液面。
3.法兰安装 / 螺纹安装
螺纹:G1.5、G2、M60×2
法兰:DN50、DN65、DN80,适合化工防腐罐体。
4.一体式安装 / 分体式安装
一体式:探头 + 显示一体,顶部直接装;
分体式:显示盒壁挂,探头单独装罐顶,适合高温、高湿现场。
二、安装位置要求(重点)
1.探头必须垂直向下正对液面,严禁倾斜安装
2.距离罐壁≥30cm,避开罐壁波纹、焊缝、加强筋
3.避开进料口、出料口、搅拌桨、液位剧烈波动区域
4.避开罐内梯子、支架、挡板等障碍物
5.不能安装在进料喷淋正下方
三、安装注意事项(必背考点)
1.必须避开盲区
探头下方有固定测量盲区,液位进入盲区无法测量,安装高度必须高于最高液位。
2.不适用于有大量蒸汽、雾气、泡沫、粉尘工况
声波会被吸收、反射杂乱,测量乱跳、无信号。
3.介质必须平稳,剧烈翻滚、搅拌强烈不适用。
4.罐体内部不能有大量障碍物,否则产生虚假回波。
5.环境温度不能过高,一般≤60℃,高温必须选用耐高温型。
6.只能用于常压、低压开口罐,高压密闭罐不能用。
7.安装后需现场调试:设置罐高、零点、量程、抑制虚假回波。
8.户外安装需做好防雨防晒,接线密封防水,电气接口拧紧密封。
9.信号线远离强电、变频器、动力电缆,避免干扰。
10.探头表面保持清洁,不能结露、结垢、挂料。
选型指南
选型根据罐体工况、测量量程、安装条件、环境危险等级、输出信号综合选择一体式、分体式或防爆型。
1.量程选型
根据罐体实际高度选择量程,量程需大于罐高,同时预留盲区距离。3 米内小罐选小量程;5~15 米常规储罐选中量程;20 米以上大型水池、污水池选大量程型号。
2.结构选型:一体式 / 分体式
常温干燥、罐顶方便查看,选一体式,结构简单、安装接线方便、性价比高;
罐体高温潮湿、罐顶空间狭小、不方便就地观察,选分体式,显示主机壁挂安装,探头单独安装罐顶。
3.防爆等级选型
化工、石油、沼气、易燃易爆危险场所,必须选用铸铝防爆型,本安 ExiaⅡCT4 防爆认证;普通自来水、水处理、环保常压罐体选用普通塑壳非防爆型即可。
4.介质与环境选型
介质平稳无蒸汽、无泡沫、无粉尘,可正常选用;有泡沫、雾气、蒸汽、强搅拌,不适合超声波,建议改用雷达液位计。仪表仅适用于常压低压罐体,高压密闭罐不可选用。
5.安装方式选型
罐顶有开孔优先螺纹安装;罐径大、震动大、防腐罐体选用法兰安装。安装需远离罐壁、进料口、搅拌器及内部障碍物。
6.信号输出选型
接入 PLC/DCS 控制系统选4-20mA 模拟量;需要通讯数据上传选 RS485 Modbus;现场需要高低液位报警可选开关量继电器输出。
7.供电选型
常规统一选用 DC24V 直流供电,户外现场需确认防护等级 IP67 防水防尘。







