超聲波液位測量儀器設置參數

一、基礎測量范圍參數

1. 量程（測量范圍）

• 定義：儀器可有效測量的液位區間（通常以 “D液位" 到 “最高液位" 表示）。

• 設置邏輯：

•         需覆蓋實際可能出現的液位變化范圍（包括極限高低液位），且需預留 10%-20% 的冗余量（避免J端工況超限）。

•         例如：實際水池液位波動范圍為 0.5m-5m，量程可設為 0-6m。

2. 盲區（Dead Band）

• 定義：傳感器下方無法準確測量的區域（因超聲波信號發射與接收存在時間差，近距離反射信號易受發射信號干擾）。

• 設置邏輯：

• 盲區值由傳感器性能決定（通常為 0.1m-1m，小量程傳感器盲區更小），設置時需確保盲區下限＞最高液位（即傳感器安裝位置到最高液位的距離需大于盲區）。

• 例：若傳感器盲區為 0.3m，安裝在距離池底 6m 的頂部，則最高液位需≤5.7m（6m - 0.3m）。

3. 安裝補償（安裝高度 / 距離）

• 定義：傳感器安裝位置到 “參考點"（如容器底部、零液位面）的距離，用于計算實際液位（液位 = 安裝高度 - 傳感器到液面的距離）。

• 設置邏輯：

• 若傳感器安裝在容器頂部，安裝高度需精確測量（如從傳感器探頭表面到池底的垂直距離），誤差需控制在 ±1cm 內。

二、測量優化參數

1. 溫度補償

• 原理：超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響（聲速公式：v=331.4+0.607t，t為溫度℃），溫度變化會直接導致測量誤差。

• 設置邏輯：

• 優先啟用 “自動溫度補償"（儀器內置溫度傳感器實時修正聲速）；

• 若環境溫度穩定（如恒溫車間），可手動輸入環境溫度（需定期校準）。

2. 濾波與信號處理

• 常用參數：

• 濾波等級：低等級濾波響應快（適合穩定液面），高等級濾波抗干擾強（適合波動液面，如攪拌罐）；

• 虛假回波抑制：通過設置 “回波寬度"“幅度閾值"，過濾非液面反射信號（如容器內壁、支架的回波）；

• 平均次數：多次測量取平均值（如設置 5 次平均，減少瞬時波動影響）。

3. 測量周期

• 定義：儀器兩次測量的時間間隔（通常可設為 0.1s-10s）。

• 設置邏輯：

• 動態液位（如灌裝機、流水線）需短周期（0.1-1s），保證響應速度；

• 靜態液位（如儲液罐）可設長周期（5-10s），減少功耗和信號干擾。

三、信號輸出參數

1. 模擬量輸出（如 4-20mA/0-10V）

• 核心設置：

• 對應關系：設定 “起點" 和 “終點" 信號，例如 4mA 對應Z低液位（如 0m），20mA 對應最高液位（如 6m）；

• 線性校準：確保輸出信號與液位呈線性關系（避免因量程設置錯誤導致的非線性誤差）。

2. 數字通訊參數

• 通訊協議：主流為 Modbus RTU（需與后端系統一致）；

• 波特率：常用 9600bps、19200bps（需與接收設備匹配）；

• 設備地址：多臺儀器聯網時，需設置W一地址（如 1-255），避免沖突。

3. 開關量輸出（報警 / 控制信號）

• 報警點：如 “高位報警"（液位≥5m 時觸發）、“低位報警"（液位≤0.5m 時觸發）；

• 輸出方式：繼電器輸出（常開 / 常閉）或 NPN/PNP 電平輸出（根據后端設備類型選擇）。

四、特殊場景參數

五、設置注意事項

1. 參數聯動性：量程、盲區、安裝高度需匹配（如量程上限 = 安裝高度 - 盲區）；

2. 品牌差異：不同廠商參數名稱可能不同（如 “濾波等級" 可能叫 “平滑系數"），需參考說明書；

3. 現場校準：設置后需用已知液位（如用卷尺測量）驗證，誤差超X時重新調整濾波或補償參數。