1、工作 原理

ELL聲納式外貼式液位計(jì)是基于聲納回波測距技術(shù)實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)液位罐外測量的，從而達(dá)到了“*非接觸式”外測液位。聲納回波測距是水聲學(xué)中應(yīng)用可靠、廣泛、穩(wěn)定的一項(xiàng)技術(shù)，因此我們的外測技術(shù)是非?？煽康摹?/span>

聲納測距原理是ELL外貼式液位計(jì)?外測液位的基礎(chǔ)。

由吸附于儲(chǔ)罐底部的液位測量頭發(fā)射超聲波，穿透罐壁在罐內(nèi)液體介質(zhì)內(nèi)傳播，到達(dá)液面反射形成回波，回波信號(hào)到達(dá)罐底，穿透罐壁，由同一個(gè)液位測量頭接收返回的回波信號(hào)，傳回主機(jī)，主機(jī)分析由液面反射、形成回波的時(shí)間，根據(jù)公式高度（H）=速度（S）×1/2時(shí)間（T）計(jì)算，得出液位。其中

高度（H）：我們要得到的液位高度；

速度（S）：聲波在液體介質(zhì)內(nèi)的傳播速度，不同的介質(zhì)內(nèi)聲波的傳播速度不同；

時(shí)間（T）：聲波在液體中形成回波的時(shí)間，由主機(jī)分析液位測量頭接收到的回波信號(hào)而得。

2、“微振動(dòng)分析”技術(shù)

是由西安定華發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)。

由于一些儲(chǔ)罐工況復(fù)雜，例如：

1）不同的罐型、不同的罐內(nèi)沉積程度、不同的介質(zhì)特性；

2）進(jìn)、出料速度很快，造成強(qiáng)烈沖擊，罐內(nèi)液面會(huì)形成劇烈波動(dòng)；

3）介質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，液面形成汽、液混合；

4）儲(chǔ)罐常年未清理，罐內(nèi)底部沉積物過厚等。

這些因素都會(huì)造成液位測量頭接收到的回波信號(hào)有干擾信號(hào)，這些干擾信號(hào)會(huì)使儀表無法得到正確液位的回波信號(hào)，從而計(jì)算出虛假液位。

 “微振動(dòng)分析”技術(shù)是一套*的智能化處理方法，可以從若干干擾信號(hào)中識(shí)別出正確的液位信號(hào)，并跟蹤。確保了真實(shí)液面反射的回波信號(hào)總能得到有效的跟蹤和監(jiān)測。

“微振動(dòng)分析”技術(shù)是迄今為止強(qiáng)大的外測聲納信號(hào)處理技術(shù)。是ELL聲納式外貼式液位計(jì)穩(wěn)定測量、可靠運(yùn)行的保證。

3、自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)

“自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)” 西安定華的發(fā)明的另一項(xiàng)技術(shù)。

當(dāng)同一種液體介質(zhì)的溫度變化較大，液體成分、密度變化較大時(shí)，會(huì)對液體內(nèi)超聲波的傳播速度產(chǎn)生較大影響，由此帶來測量誤差，為了確保儀表的測量精度，可在容器內(nèi)加裝校準(zhǔn)器，用校準(zhǔn)測量頭測量校準(zhǔn)器內(nèi)液柱的標(biāo)準(zhǔn)長度，標(biāo)準(zhǔn)長度是1m，由于校準(zhǔn)測量頭和液位測量頭的工作方式相同（聲納式工作原理），可通過 速度（S）=2×距離（H）/時(shí)間（T），得到超聲波在校準(zhǔn)器內(nèi)液體里的傳播速度。

由于校準(zhǔn)器內(nèi)液體和容器內(nèi)液體連通，因此校準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度、成分和容器內(nèi)液體一致，超聲波在其中的傳播速度也相同，所以可以得到當(dāng)前環(huán)境下超聲波在容器內(nèi)介質(zhì)里準(zhǔn)確的傳播速度。儀表會(huì)自動(dòng)選用修正后的超聲波傳播速度進(jìn)行計(jì)算。校準(zhǔn)器內(nèi)液柱長度是標(biāo)準(zhǔn)的1m，校準(zhǔn)器這時(shí)就相當(dāng)于一把標(biāo)尺，校準(zhǔn)測量頭不斷把通過標(biāo)尺得到的結(jié)果送給CPU，CPU會(huì)根據(jù)該結(jié)果計(jì)算出液面的準(zhǔn)確高度，這樣得出的液面高度就不會(huì)受到液體溫度和成分變化的影響。

自動(dòng)校準(zhǔn)原理實(shí)際上就是在容器上找出一段已知長度作為標(biāo)尺，對外貼式液位計(jì)進(jìn)行自我校準(zhǔn)，來保證在任何工況下都能高精度測量液位。如果容器內(nèi)無條件加裝校準(zhǔn)器，可以將容器已知的確切直徑作為標(biāo)尺來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。

“自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)”是ELL聲納式外貼式液位計(jì)測量的保證。

4、 ELL聲納式外貼式液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1）儀表變送器、傳感器等所有部件均在被測容器外安裝，*不接觸容器內(nèi)介質(zhì)；

2）安裝儀表時(shí)不用給容器開孔破壞罐體增加泄露點(diǎn)；不用現(xiàn)場動(dòng)火簡單方便；不用停車升高安裝成本；

3）自動(dòng)校準(zhǔn)功能永保儀表測量，精度可達(dá)到0.1%F.S，±1mm；

4）*的技術(shù)支撐，儀表測量的可靠性*，在復(fù)雜工況下也能穩(wěn)定測量。

5、ELL外貼式液位計(jì)的選用

根據(jù)不同的工況選擇不同型號(hào)的ELL外貼式液位計(jì)，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、可靠、穩(wěn)定、方便的使用效果。

 ELL-FI-CE增強(qiáng)型

不僅可用于30m量程內(nèi)各種罐型的常規(guī)工況，而且可用于30m量程內(nèi)各種罐型的嚴(yán)苛工況。

 ELL-FI-PE緊湊型

用于16m量程內(nèi)臥罐、球罐和立罐。

ELL-FI-VE車載型

特殊的抗震結(jié)構(gòu)，適用于6m量程內(nèi)油罐車、化學(xué)液體運(yùn)輸車輛。

6、防爆等級

1）隔爆型Exd IICT6 Gb、WF1、IP67

Ex：防爆標(biāo)志

d：隔爆

IIC：爆炸性混合氣體組別

T6：溫度組別，點(diǎn)燃或引爆可燃物、氣溫度越低越危險(xiǎn)

Gb：國標(biāo)3836，《GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境設(shè)備通用要求》，可用于1、2區(qū)

WF1：戶外中度防腐

IP67：防塵、防水等級，防塵等級I6（灰塵封閉）；防水等級P7（防護(hù)短時(shí)間浸入水中）

2）本安型Exia IIBT6 Ga、 WF1、IP65

Ex：防爆標(biāo)志

ia：本安

IIB：爆炸性混合氣體組別

T4：溫度組別次。點(diǎn)燃或引爆可燃物、氣溫度越低越危險(xiǎn)

Ga：國標(biāo)3836，《GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境設(shè)備通用要求》，可用于0、1、2區(qū)

WF1：戶外中度防腐

IP65：防塵、防水等級，防塵等級I6（灰塵封閉）；防水等級P5（防各個(gè)方向的高壓水）

7、ELL聲納式外貼式液位計(jì)的輸出

隔離4～20mA/Hart協(xié)議/Modbus現(xiàn)場總線/TCP工業(yè)以太網(wǎng)

隔離4～20mA：4~20mA電流環(huán)輸出，使用電流的大小來表示輸出信號(hào)。

Hart協(xié)議：HART是一種工業(yè)現(xiàn)場總線。在4~20mA電流環(huán)線路上疊加的一種載波信號(hào)?？奢敵霭y量值、設(shè)定值等信息。

Modbus現(xiàn)場總線：RS485 Modbus_RTU協(xié)議使用了RS485總線作為底層，Modbus_RTU協(xié)議為應(yīng)用層的工業(yè)現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。

TCP工業(yè)以太網(wǎng)：工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的強(qiáng)大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)。

8、ELL外貼式液位計(jì)的組成

主機(jī)（現(xiàn)場變送器）一臺(tái)；測量頭（傳感器）兩個(gè)，一個(gè)液位測量頭，一個(gè)校準(zhǔn)測量頭；線纜。

9、 ELL外測儀表的主機(jī)安裝

安裝位置選擇

1）靠近被測容器；

2）避免陽光直射；

3）盡量防淋雨；

4）極寒區(qū)域（低于40℃）需加伴熱儀表箱。

安裝

1）現(xiàn)場安裝位置立一根2寸（60mm）立管；

2）用U型卡將儀表安裝支架固定于立管上；

3）將儀表主機(jī)固定于安裝支架上。

10、ELL外測儀表的探頭安裝

 探頭安裝位置的選擇

1）外貼式液位計(jì)探頭

• 盡量靠近容器正底部安裝，探頭垂直方向容器內(nèi)無隔板、漏板等遮擋物；
• 盡量遠(yuǎn)離進(jìn)料口安裝；在進(jìn)出料口之間安裝，靠近出料口一側(cè)；
• 打磨安裝面的面積應(yīng)不小于φ80mm的圓面（若有保溫層，開保溫層的面積應(yīng)在φ200~300mm）；
• 表面無銹蝕，無漆層，無銹坑，平整光亮；
• 容器側(cè)面安裝校準(zhǔn)探頭，垂直于探頭表面方向要避開容器內(nèi)部的隔板、漏板等遮擋物。

11、探頭安裝步驟

1）安裝位置處理

打磨安裝面的面積應(yīng)不小于φ80mm的圓面（若有保溫層，開保溫層的面積應(yīng)在φ200~300mm）

表面無銹蝕，無漆層，無銹坑，平整光亮。

2）逆時(shí)針旋松遮蔽罩，使遮蔽罩上沿預(yù)留出安裝密封膠圈的位置； 

3）擦干凈測量頭表面和處理好的安裝位置表面；測量頭表面均勻地涂一薄層硅油； 

4）先將測量頭的邊沿貼緊安裝面后，再慢慢讓測量頭面和安裝面接觸，zui后稍向上用力推壓，使磁環(huán)能夠*緊密的吸附在罐壁上；

5）順時(shí)針旋緊遮蔽罩使其壓緊密封膠圈，注意：當(dāng)測量頭面和安裝面有相對滑動(dòng)是時(shí)，則表示已經(jīng)用力太大，這時(shí)要觀察密封圈是否受壓過大向外翻；密封膠圈與罐壁之間涂933密封。

12、 ELL外貼式液位計(jì)現(xiàn)場安裝穿管、布線

現(xiàn)場敷設(shè)防爆鍍鋅鋼管，建議采用6“管；

液位測量頭采用防爆撓型管和鍍鋅鋼管連接

外貼式液位計(jì)防爆撓型管接口選用測量頭端G1/2“（內(nèi)）～鍍鋅管端G3/4“（內(nèi)）

測量頭穿線鍍鋅鋼管進(jìn)儀表主機(jī)采用防爆撓型管

外貼式液位計(jì)防爆撓型管接口選用鍍鋅管端G3/4“（內(nèi)）～儀表端M20×1.5（外）