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超聲波液位計(jì)類型以及功能

更新時(shí)間:2026-01-28點(diǎn)擊次數(shù):84
超聲波液位計(jì)是基于超聲波回波測(cè)距原理的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表,核心通過發(fā)射超聲波脈沖、接收被測(cè)介質(zhì)表面的反射波,計(jì)算傳播時(shí)間來?yè)Q算液位高度,按安裝方式、測(cè)量原理、適用場(chǎng)景可分為多個(gè)類別,不同類型功能適配性差異顯著,且整體具備非接觸、安裝便捷、維護(hù)量低的核心優(yōu)勢(shì)。
以下是主流分類方式及對(duì)應(yīng)類型的功能、適用場(chǎng)景,同時(shí)補(bǔ)充核心通用功能與特殊功能拓展,覆蓋工業(yè)、市政、化工等主流應(yīng)用場(chǎng)景:

一、按安裝方式分(最核心分類,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用)

這是根據(jù)儀表與被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)位置劃分,直接決定安裝難度和適用介質(zhì)特性,是選型的首要參考。

1. 一體式超聲波液位計(jì)

  • 結(jié)構(gòu):探頭(換能器)與主機(jī)(顯示、變送、供電)集成在一個(gè)外殼中,無分體線纜。

  • 核心功能:直接測(cè)量液位,自帶現(xiàn)場(chǎng)顯示(液晶 / 數(shù)碼管),支持 4-20mA 模擬量輸出,部分帶 RS485(Modbus)通訊,可本地設(shè)置參數(shù)。

  • 優(yōu)勢(shì):安裝簡(jiǎn)單(壁掛 / 法蘭 / 螺紋)、體積小、成本低,無需額外布線。

  • 適用:敞口罐、水池、水箱、污水處理池等常規(guī)常壓場(chǎng)景,介質(zhì)無強(qiáng)腐蝕、無大量泡沫 / 蒸汽。

2. 分體式超聲波液位計(jì)

  • 結(jié)構(gòu):探頭與主機(jī)分離,通過專用屏蔽線纜連接(最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百米),探頭可單獨(dú)安裝在測(cè)量點(diǎn),主機(jī)安裝在控制室 / 操作區(qū)。

  • 核心功能:同一體式的液位測(cè)量、變送、通訊功能,額外具備惡劣環(huán)境適配功能 —— 探頭耐溫 / 耐腐 / 防爆,主機(jī)遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)便于操作和防護(hù)。

  • 優(yōu)勢(shì):探頭可適配高溫、高濕、防爆、強(qiáng)腐蝕現(xiàn)場(chǎng),主機(jī)操作維護(hù)方便,布線靈活。

  • 適用:高溫罐(≤150℃)、防爆車間(化工 / 石化)、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)(酸堿液)、安裝空間狹窄(探頭小型化)的場(chǎng)景,如化工反應(yīng)釜、油罐、酸堿儲(chǔ)罐。

二、按測(cè)量介質(zhì)形態(tài)分(適配液相 / 固相,拓展測(cè)量范圍)

超聲波液位計(jì)不僅可測(cè)液體,部分專用型可測(cè)固體顆粒 / 粉末,核心差異在探頭發(fā)射頻率和波形優(yōu)化。

1. 液體型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:測(cè)量各類液體液位 / 界面(如油水界面),針對(duì)液體特性優(yōu)化超聲波反射接收,抗輕微泡沫、輕微湍流。

  • 細(xì)分適配:普通液體(水、油)、腐蝕性液體(需防腐探頭)、高溫液體(需高溫探頭)。

  • 適用:工業(yè)儲(chǔ)罐、市政給排水、消防水池、冷卻塔等。

2. 固體型超聲波物位計(jì)(常稱 “超聲波料位計(jì)")

  • 核心功能:測(cè)量固體顆粒、粉末、塊狀物料的料位,采用低頻大功率探頭(20-50KHz),優(yōu)化超聲波穿透性,減少固體表面漫反射損耗。

  • 優(yōu)勢(shì):非接觸避免物料磨損,適配固體料倉(cāng)的高低料位測(cè)量與報(bào)警。

  • 適用:水泥倉(cāng)、糧食倉(cāng)、煤炭倉(cāng)、塑料粒子料倉(cāng)等固體儲(chǔ)料設(shè)備。

三、按防爆等級(jí) / 防護(hù)等級(jí)分(適配特殊工況,安全優(yōu)先)

針對(duì)易燃易爆、戶外潮濕、粉塵多的場(chǎng)景做結(jié)構(gòu)和電路防護(hù),是危險(xiǎn)環(huán)境的分類。

1. 防爆型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:在爆炸性氣體 / 粉塵環(huán)境中安全測(cè)量液位,同時(shí)具備常規(guī)測(cè)量、變送功能,防爆等級(jí)多為 Ex d IIB T4 Gb/Ex ia IIB T4 Ga(隔爆 / 本質(zhì)安全)。

  • 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):探頭和主機(jī)做防爆密封,電路做本安隔離,避免電火花引燃易燃易爆介質(zhì)。

  • 適用:石化油罐、化工防爆車間、燃?xì)鈨?chǔ)罐區(qū)、煤礦井下(礦用防爆)等。

2. 普通防護(hù)型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:常規(guī)液位測(cè)量,防護(hù)等級(jí)多為 IP65/IP67(防塵、防噴水 / 短時(shí)間浸水),滿足室內(nèi)外非防爆的常規(guī)場(chǎng)景。

  • 適用:民用水箱、普通工業(yè)水池、非防爆車間儲(chǔ)罐。

四、按特殊功能設(shè)計(jì)分(定制化適配工況)

針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的泡沫、蒸汽、湍流、高粘度等問題,做專項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化,解決常規(guī)型測(cè)量不準(zhǔn)的痛點(diǎn)。

1. 抗泡沫 / 抗蒸汽型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:采用高頻率探頭(80-200KHz)+ 信號(hào)濾波算法,穿透輕泡沫層 / 蒸汽層,鎖定真實(shí)介質(zhì)表面的回波,避免泡沫 / 蒸汽反射造成的測(cè)量誤差。

  • 適用:污水處理曝氣池、啤酒發(fā)酵罐、蒸煮罐、鍋爐補(bǔ)水罐等有大量泡沫 / 蒸汽的場(chǎng)景。

2. 防腐型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:常規(guī)液位測(cè)量 +耐強(qiáng)腐蝕,探頭采用 PTFE(聚四氟乙烯)、PVDF、哈氏合金等防腐材質(zhì),外殼做防腐噴涂。

  • 適用:酸堿儲(chǔ)罐、電鍍池、化工廢水池等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)場(chǎng)景。

3. 高溫型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:測(cè)量高溫介質(zhì)液位(80-200℃),探頭采用高溫壓電陶瓷和冷卻結(jié)構(gòu),避免高溫?fù)p壞換能器,同時(shí)補(bǔ)償高溫下的聲速偏差。

  • 適用:蒸汽儲(chǔ)罐、高溫油槽、冶金熔劑罐等高溫場(chǎng)景。

4. 智能型超聲波液位計(jì)

  • 核心功能:在常規(guī)測(cè)量基礎(chǔ)上,增加智能算法 + 多功能拓展,如:聲速自動(dòng)補(bǔ)償、回波跟蹤與篩選、空罐 / 滿罐報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、手機(jī) / 電腦遠(yuǎn)程調(diào)試(藍(lán)牙 / WiFi)、多儀表組網(wǎng)。

  • 優(yōu)勢(shì):適配復(fù)雜工況的測(cè)量精度,降低人工維護(hù)成本,支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)接入。

  • 適用:智能工廠、遠(yuǎn)程監(jiān)控的污水處理站、大型儲(chǔ)罐群等。

五、超聲波液位計(jì)通用核心功能(所有類型均具備 / 標(biāo)配)

  1. 液位測(cè)量:核心功能,測(cè)量液位高度、空罐高度、罐內(nèi)容積,量程覆蓋 0.1-100m(不同類型量程差異大),精度 ±0.25% FS~±1% FS。

  2. 信號(hào)輸出:標(biāo)配 4-20mA 模擬量輸出,多數(shù)帶 RS485(Modbus-RTU)數(shù)字通訊,部分帶開關(guān)量輸出(高低液位報(bào)警)。

  3. 聲速補(bǔ)償:自動(dòng) / 手動(dòng)補(bǔ)償溫度、氣壓對(duì)超聲波傳播速度的影響,保證測(cè)量精度。

  4. 現(xiàn)場(chǎng)顯示:自帶顯示屏,實(shí)時(shí)顯示液位值、量程、報(bào)警狀態(tài)等,支持本地按鍵設(shè)置參數(shù)。

  5. 故障自檢:檢測(cè)探頭故障、無回波、信號(hào)弱等問題,輸出故障報(bào)警信號(hào),便于維護(hù)。

六、補(bǔ)充:超聲波液位計(jì)的特殊拓展功能(型號(hào)選配)

  1. 界面測(cè)量:針對(duì)兩種密度差異大、聲阻抗不同的液體(如油水、水渣),測(cè)量其界面高度,需專用界面型探頭。

  2. 容積換算:支持對(duì)圓柱罐、錐罐、球罐等非標(biāo)儲(chǔ)罐進(jìn)行罐容標(biāo)定,直接輸出罐內(nèi)介質(zhì)容積,無需額外換算。

  3. 斷電保護(hù):參數(shù)掉電保存,斷電后重啟無需重新設(shè)置,適配工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)頻繁斷電場(chǎng)景。

  4. 防爆報(bào)警:防爆型標(biāo)配聲光報(bào)警,當(dāng)液位達(dá)到高低限,現(xiàn)場(chǎng)觸發(fā)報(bào)警,保障危險(xiǎn)環(huán)境安全。

  5. 無線傳輸:帶 4G/NB-IoT/LoRa 無線通訊,實(shí)現(xiàn)液位數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳至云平臺(tái),適配無布線的戶外場(chǎng)景(如水庫(kù)、農(nóng)田灌溉)。

七、各類型核心選型參考

類型核心優(yōu)勢(shì)適用核心場(chǎng)景量程 / 精度參考
一體式液體型安裝簡(jiǎn)單、成本低常規(guī)水池、水箱、敞口罐0.1-30m/±0.5%FS
分體式防爆型耐惡劣環(huán)境、操作安全石化油罐、化工防爆車間0.5-50m/±0.25%FS
固體型(料位計(jì))穿透性強(qiáng)、非接觸防磨損水泥倉(cāng)、糧食倉(cāng)、煤炭倉(cāng)1-60m/±1%FS
抗泡沫 / 蒸汽型回波穩(wěn)定、測(cè)量精準(zhǔn)污水處理曝氣池、蒸煮罐0.3-40m/±0.5%FS
智能無線型遠(yuǎn)程監(jiān)控、無需布線水庫(kù)、戶外儲(chǔ)罐、農(nóng)田灌溉0.5-50m/±0.5%FS

關(guān)鍵注意點(diǎn)

超聲波液位計(jì)的測(cè)量精度受介質(zhì)表面狀態(tài)(泡沫 / 湍流)、環(huán)境溫濕度、障礙物影響,因此選型的核心是根據(jù)工況匹配專用型,而非盲目選擇高精度型號(hào);同時(shí),其不適用高真空、含大量粉塵 / 霧氣、介質(zhì)聲阻抗極低的場(chǎng)景(如真空罐、純氫氣環(huán)境)。


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