二线制超声波液位计采用无接触测量技术,利用声波发射与接收的时间差,以及声波传播速度来计算液面的高度,是由微处理器控制的专用于连续性液位测量的数字物位仪表。二线制超声波液位计应用广泛,能稳定可靠地用于化工、水处理、水利、食品、医药等行业各种储罐、槽池中的连续性的液位测量。这是与其所具有的精度高、寿命长、安全清洁、稳定可靠、读数简捷、安装维护方便等特点和优点分不开的。鉴于应用工况复杂多样,为使二线制超声波液位计能够在现场更好地应用,很有必要就二线制超声波液位计现场安装操作指南进行介绍。
一般来讲,二线制超声波液位计在安装时,应注意以下操作事项:
1、应保持仪表垂直安装。在安装二线制超声波液位计时,要保证换能器的发射面和被测的平面平行,这样可以保证垂直发射到被测物体表面的声波以*大的能量返回。
实际安装时,如果现场工况有蒸汽,易有水珠附着在探头表面,并且探头的量程比实际要测量的距离大很多,这时可以倾斜3°左右,以避免水珠结水的影响。
2、在安装时,应注意二线制超声波液位计的测量盲区,确保*高液位到二线制超声波液位计探头表面的距离大于探头的盲区。
3、安装时,应注意根据罐壁的光滑度和有无障碍物进行正确操作。具体来讲,如罐壁较为光滑,且当液位降低,没有挂料的情况出现,这时,可以在距离罐壁30cm的距离安装。如罐壁较为粗糙,此时,应将探头远离罐壁进行安装。另外,如果罐底不是平面的,那么在零液位测量时,可能出现误测。如果底面是圆锥型的,应考虑将探头安装在圆锥顶点正上方。对于圆型的横杆,只要距离超过1m,直径不超过5cm,影响不大,否则要尽量避开。如果横杆是平面的,且罐壁有直角,也应尽量避开。
4、在有搅拌或者波动的场合,可用加长导管安装,使导管直接伸入液位底面。在保证导管的内壁光滑,管内液位和管外一致的情况下,二线制超声波液位计导管的直径只要大于探头的辐射面即可。如果大量程不适合用导管安装的,可以减小量程使用,具体减小多少应视波浪的大小而定。
超声波液位计有一般有二线制和四线制两种接线方式,下面说的是二线制超声波液位计。
两线制超声波液位计输出的是无源信号,在其接线端子有+、-两个图标。因此正*接24VDC电源接正,负*接24VDC电源接负,那么仪表的电流信号4-20mA是从其“-”端子输出。因此实现了一对导线即可用于电源输送,又可以用于电流信号传输。但是除了信号与电源的共用端子外,还有个接地端子。这个接地端子的作用是将仪表与大地连接,来达到抗电磁干扰的作用。
从上述可知,既然用的二线制超声波液位计,它的信号与电源共用一组线,因此在与PLC连接同时需要考虑如何给超声波液位计提供24V直流电源。
上图是三菱PLC的一块模拟量输入模块,只有两种模拟量信号输入,一路是电压信号输入、一路是电流信号输入模,而且此模块不能同时用于两种信号工作。由题目可知现场超声波液位计输出的是电流信号,因此将模拟量输入模块选择电流信号输入模式。由于使用的是电流信号输入模式,要将图中所示的VO+和IO+进行短接。而VI-是接电压信号或电流信号的公共端子。
但是由于该模拟量输入模块不能直接输出24V直流电压,因此需要给现场超声波液位计配24V电源,此时就有电流信号输出,然后将模拟量输入模块串入即可。因此由电源、超声波液位计、模拟量输入模块三者构成一个电路回路。