一、概述
超声波液位计是一种非接触式液体测量仪。可用于测量各种容器式管道内液体的液位高低和流量大小，也可以用于水渠、水库、江河和湖海水位的测量中，尤其适用于污水、有腐蚀性的场合，如城市排水泵站拦污栅前后水位、水厂加药矾池等水位的测量。由于城市污水以及净水剂聚合氧化铝腐蚀性强，若采用接触式压力水位计，必须将传感器插入污水中，这样探头很快就会腐蚀，影响正常测量。此外，超声波液位计测量精度高，安装维护简便，可以同时测量水位、水位差及用料量等特点。因此得到愈来愈广泛的应用。
二、超声波的工作原理
超声波液位计的探头安装在受测液体的上方，探头受电激励后，通过空气向其下的液体发射超声波，超声波将被液体反射，回波被探头接收和监测，并被转换为电信号。超声波在发射和接收之间所需的时间是与探头和液体表面之间的距离成比例的，例如间距D是由声波速度C和传输时间t所决定的如公式（1）所示:
D=C*t/2（1）
正常情况下声波在空气中的传播速率为340m/s，如果传输时间为toms，则相对应的传输距离为3.4m，因此间距为1.7m。超声波液位计实际测量的是液面变化的高度，通过预先对超声波液位计的设定，可换算成实际液体的深度。
三、超声波液位计应用简介
FMU系列超声波液位计设计精巧，安装使用方便，精度高，经久耐用，抗干扰性质好，可单独使用，也可与计算机PLC相连接使用。常用型号有860型（测量密封容器液位）,861型（测量液位和流量）和862型（采用双探头，可同时测量两处不同液面高度，即可以测量出液位差）。FMU系列超声波液位计由仪表和探头两部分组成，可应用于各种不同的场合。
1.液位计仪表
超声波液位计仪表面板上有数字显示和参数设置触模按键;仪表下部有务组接线端子，分别连接220V电源、继电器和传感器探头等设备。液位计的仪表部分一般应垂直安装在墙上适当的高度，一定要安装牢固，方便用户观察和进行设置操作。
2液位计探头及其安装
液位计探头（传感器）有五种型号，可用于测量液体深度，也可用于测量固体高度。为了保证测量准确，探头带有自动清除其表面覆盖的冰雪的功能。在安装时，户外探头应加保护罩，以避免阳光直射和雨淋，并垂直安装在支架上。探头离液面距离要根据液体涨落的zui大深度和探头的量程来决定。如果测量的是污水等漂有其他杂质的液体，则应在探头下方安装铁丝网围井，将漂浮的杂质隔离在探头正确测量范围之外。铁丝网目可根实际需要隔离的zui小杂质的大小而定，也可采用两层铁丝网，外层目大些，里面一层目小些。丝网采用不锈钢丝网，以免腐蚀过快，影响液位计的正常工作。围井直径一般1米左右。
探头自带巧米长的信号电缆，但监测点一般离安放液位计二次表或计算机的控制室距离较远，需要加接延长电缆，由于国外屏蔽电缆价格太高，根据说明书上的要求和市场调查，选取截面积较大的屏蔽电缆作为延长缆线，每芯zui大电阻6欧姆，zui大长度不超过300米，选用质量较好的中国台湾双屏蔽电缆，并且接地良好，否则将影响测量性能。对于不好铺设电缆的情况，可以采用无线采样模块与液位计探头相连，在控制室同样用无线采样模块进行接收，从而更加灵活方便，zui大距离为500米左右。
3.超声波液位计的设置
根据超声波液位计的工作原理，计算探头发射和接收超声波所经过的时间，测量出来是探头与液体表面之间的距离，为了显示与液位高度，就需要进转换，因此要对液位计进行必要的参数设置。将初始化时液位高度、zui高液位和zui低液位等参数设置好，经过线性化处理，使之能动态地测量出变化液体的深度。此外，超声波液位计也可通过网络与工控机相连，为了使在计算机组态界面中显示的数据与超声波液位计显示的数据一致，还要将一些参数进行适当的修正和调整。基本设置如下:
1）设置单位（米或英尺），缺省设置（米）;
2）设置被测物体模式:①流体，②水位变化，③圆封口，④固体，⑤传送带;
3）设置空值（米）;
4）设置满值（米）;
5）设置传感器（探头）型号;
6）设置继电器连接外部报警限位开关等设备;
超声波液位计设置完成后，还应该进行调试和根据当时实际液位高度进行调整，以保证液位计正常工作和测量数据的准确。如果连接到计算机系统中，还应该对计算机上的液位显示值进行适当的调整，使之和液位计上的显示值相等。zui后，超声波液位计一旦设置好就不要随便乱动，以免影响正常工作。
四、液位计的应用
由于超声波液位计具有许多特点，尤其是非接触式测量，因而可以广泛应用在化工企业的反应器、反应罐等容器和各种需要计算流量的管道、水渠中。目前还广泛应用于江、河、湖、海的水位测量，不仅测量准确还可连续测量和详细记录水文资料，而且避免了在下暴雨时和汛期人工去水边看水位标尺的困难和危险。大大减轻了水文观测人员的劳动强度，提高了监测的科学性。
通过对FMU系列超声波液位计的应用研究，利用其非接触测量的优点，实际应用在城市、大型学校排水泵站远程数据采集监测系统中，对分部在城市、学校各处的泵站拦污栅栅前、栅后的水位进行自动监测，可为城市、学校的排污和净化环境做出重大贡献，取得良好的社会效益和经济效益。此外，FMU系列超声波液位计工作稳定、性能可靠，可以推广应用。
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