超声波液位计说明书适用于昌晖仪表生产的二线制、三线制和四线制超声波液位计,功能以及修改参数请认真核对所购买产品对应的类型菜单。超声液位计是一台博采众长,吸取了国内外多种物位仪优点,实现了全数字化,人性化设计理念的通用型物位仪,具有完善的物位测控,数据传输和人机交流功能。本产品采用模块化电路设计,军工品质多层PCB板,硬件结构紧密,布局合理。本产品支持隔离4-20mA、HART输出,内置GPRS、LORA、 GPS、RF、蓝牙等无线数据传输,还可根据客户需求添加模块实现其它功能。
本产品采用进口工业级芯片,数字温度补偿等…相关专用集成电路。具有抗干扰性强,可任意设置上下限节点及在线输出调节,并带有现场显示,外壳采用工程塑料 ABS 防水外壳,壳体小巧且相当坚固。本产品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。
1、昌晖超声波液位计特色
◆电压适应范围宽,能在6-32V的直流电压内工作
◆备份和还原设置功能
◆可测多种物理量功能
◆可任意调整模拟量输出功能
◆具有满量程起点和终点任意设置功能
◆支持自定义串口数据格式
◆支持三、四线制
◆具有增值/差值测距选择,既可测距离也可测物位
◆具有0-100级发射脉冲强度,可根据工况设定
◆具有内置GPRS模块、电台模块、蓝牙模块
◆OLED 显示屏中英文菜单界面
◆以下各项定货时选购:
①3路限位 NPN 集电极开路控制输出设定,用于料位、液位控制
②2路继电器控制输出设定,用于料位、液位控制
③无线传输方式:RF、GPRS、LORA、蓝牙等
④选择PC串口输出及转换附件,可直接与PC机组网
⑤4-20mA电流输出,HART协议、RS485串行数据输出或0-5V电压等模拟量输出任选
2、超声波液位计主要技术参数
量程:5、8、10、12、15、20、25、30、35、40m(订货时选购)
盲区:<0.4-2m(与量程而不同)
误差:YR-550高性能系列为±0.2%FS;YR-500通用系列为±0.3%FS
显示:OLED 中英文菜单(带自发光)
最小显示分辨率:1mm
键盘:三位轻触按键
工作频率:20-350kHz(因型号规格而不同)
发射角度:小于10度(因型号规格而不同)
供电(可选):18-28VDC(两线制)、12-24VDC、220VAC 、内置电池供电
整机功耗:小于1.5W(可定制更低功耗)
输出方式 (可选):4-20mA RL>600Ω(标配)、HART(两线制)、1-5V/1-10V 、RS485(可选蓝牙转换配件)、GPRS、LORA、RF、3路NPN(可配置为 PP 脉冲输出)、2 路继电器(AC:5A 250VDC:10A 24V)
仪表材质:ABS工程塑料、PP
外形尺寸:Φ92mm×198mm×M60、Φ92mm×270mm×DN80
电气接口:M20×1.5(两组)
安装接口:M60×2 或¢61MM 圆孔(配大螺母)、DN80 非标法兰
进线线缆:内有接线端子用户自定
工作环境:常温、常压
防护等级:IP65(可定制更高防护等级)
3、菜单操作及参数设置
请认真阅读超声波液位计说明书,对应所购买产品类型菜单,谨慎操作菜单
3.1 三线制、四线制超声波液位计基本设置步骤示例
本仪表示为OLED显示,带有按键操作提示功能。按A键出现按键提示界面,根据提示操作即可。默认用户密码为“0000”,管理员密码“1000”,(A)菜单、移位、返回;(B)下翻、加数;(C)确认。
表1 三(四)线制超声波液位计详细菜单
自定义配置格式如下:例:H;M40u8;
说明:以“;”分开不同语句。以关键字+数字的形式配置参数。可用关键字有:H表示以十六进制方式通信;""双引号内字符直接发送;M数字菜单(字符方式:d小数位数,l保留数据长度;Hex方式:u8单字节,u16双字节,u32四字节);T时间格式;S字符串菜单;Y系统字符;E效验方式(E1异或E2 CRC低位在前E3 CRC高位在前)。
清空自定义协议菜单,本机将只支持Modbus_RTU和AT命令格式。
AT命令格式说明:读菜单项 AT+MENU+菜单编号?\r\n
写菜单项AT+MENU+菜单编号=xxxx\r\n
保存参数AT+EEPROM=WRITE\r\n
读取参数AT+EEPROM=READ\r\n
还原参数AT+EEPROM=RECOVERY\r\n
读取SD卡中数据AT+DATA?\r\n
\r\n是键盘上的回车换行符。
3.2 二线制超声波液位计基本设置步骤示例
本仪表示为OLED显示,带有按键操作提示功能。按A键出现按键提示界面,根据提示操作即可。默认用户密码为“0000”,管理员密码“1000”,(A)菜单、移位、返回;(B)下翻、加数;(C)确认。
表2 二线制超声波液位计详细菜单
4、安装方法及使用注意事项
4.1 探头的安装
①探头同时产生超声脉冲波和检测回波,超声脉冲波以一定的锥形波面从探头的表面传播出去。在这个区域内,不应有任何阻碍并且远离进料口。探头的安装位置应选择在探头的发射面和被测介质间没有障碍物存在的位置。见图a。
②在安装探头时需考虑容器的形状。如果探头安装不正确,一定形状的容器将产生二次回波。这类问题主要集中在圆锥形以及球形罐顶部。这种特殊的形状可以将发射出的回波再聚焦放大产生错误读数。选择正确的安装位置可以解决这一问题。请见图b。
③探头可以选择用法兰或是标准的M60×2螺纹安装(安装接口与实物为准)。无论是法兰安装或是螺纹安装,或是有无选择锥筒,应该保证探头的底部突出过程接口的底部。图c说明了正确的安装方法。
④探头的安装应避免其发射的声波通道与容器壁保持如图四所示的理想区域内。图四所示量程与探头安装距离容器壁的区域,如果安装距离小于理想区域下线所规定的距,则应将探头安装在“最小间距”区域之内。如果距侧壁的安装距离仍“最小间距”线的下方,变送器将有可能不能正确地测量物位。见图d。
⑤在固体物料测量中探头需典型安装于距离侧壁1/3容器壁到中心进料口间距离。当物料堆积时将形成一个锥面。图e、f 所示的探头安装位置将给出一个平均物位的读数,这个平均物位为当物料堆平的情况下的物位高度。这对于锥形的堆积或是卸料时出现的凹形堆积面都是正确的。
这种安装所测得的平均物位高度仅对于圆柱形容器并且进料口处于容器中心线位置才是正确的。对于其它形状的容器或是进料口不在中间位置,探头的安装应按照用户的要求并应符合前述要求。
⑥表面平静无波的液体,超声波测量将获得最佳效果。如果液体表面有杂物、气泡或较大波动时,应加装导波管。导波管直径应大于120mm,且无接头。如图g。
4.2 工作模式
本产品有物位模式(测空高)和液位模式(测差值),物位模式不用作任何设置直接使用。液位模式与物位模式的区别如下,图h
①液位模式时
安装位置(B)为罐底至物位仪探头端面的总高度,A为探头端面到液面的距离,D为液面的高度,即D=B(安装位置)-A,使用此功能时物位仪显示值为液面的高度(D)。
②物位模式时
安装位置(B)=0,使用此功能时物位仪显示值为物位仪探头端面到液面的距离(A)。
4.3 工作环境与滤波
本机默认开启动态滤波功能,可以实际对搅拌、罐壁、横杆等固定而无法避开的干扰物的滤除。但对于完全密闭的狭小空间或其它极易形成二次回波的环境并不一定可靠,当出现显示值为实际值的二倍左右的规律错误值时应将“工作环境”菜单值改为“密闭”。
4.4 供电
建议用24V大于2W的直流稳压电源供电,如果使用开关电源供给直流时,直流电源负必须连接大地。安装接线请参考超声波液位计说明书或机身标签对应的编号。为保证本机工作稳定、模拟输出精度,正常使用前请通电>15分钟预热。拧紧后盖以防进水或灰尘。野外工作时,请在超声波液位计上方搭遮阳棚,以避免日光的直射和雨淋,应采取防雷措施。
6、超声波液位计接线示意图
①当接线时,本机接线端子上的编号要与产品机身上标签的编号对应
②两线制液位计二次仪表连接示意图
③三线制液位计二级仪表连接示意图
④串口输出接PC示意图
⑤NPN输出接线示意图
开关输出控制逻辑说明:
本机共有三路NPN开关量输出或两路继电器输出,使用时需设置开关控制逻辑点,即D值和H值。D值为开关启动点,H值为开关停止点。其工作方式如下图所示(假设显示值为X):
当设置的D值小于H值时:
当设置D值大于H值时:
⑥本机接线定义
◆三(四)线制接线定义
请按照本机接线柱上标识字符连接!!!
◆二线制接线定义
请按照本机接线柱上标识字符连接!!!
7、常见疑难现象及处理方法
请参阅文章《九种典型超声波液位计故障处理方法》或超声波液位计说明书。
超声波液位计选型需要确定的主要技术参数
检测量程(FS):□3m □5m □8m □10m □12m □15m □20m □25m
□30m□35m□40m□其他
盲区:□≤0.3m □≤0.4m □≤0.5m □≤0.6m □≤1m □≤1.5m □≤2m □其它
精度:□±0.3%FS □其它
显示精度:1mm
信号输出:□0-20mA □4-20mA □0-5V □1-5V □0-10V □1-10V □RS485 □GPRS □LORA □RF □HART □其它
工作温度:□常温 □-10-60℃ □其它
工作压力:□常压 □其它
工作湿度:≤80%RH
存储温度:-40~85℃
存储湿度:≤70%RH
工作电压:□12-24VDC □18-28VDC □内置锂电
整机电流:□≤1mA □≤4mA □≤6mA □≤10mA □≤30mA
防护等级:□IP65 □IP68
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