一、概述
　　
　　超聲波液位計(jì)是一種非接觸式液體測(cè)量?jī)x。可用于測(cè)量各種容器式管道內(nèi)液體的液位高低和流量大小，也可以用于水渠、水庫(kù)、江河和湖海水位的測(cè)量中，尤其適用于污水、有腐蝕性的場(chǎng)合，如城市排水泵站攔污柵前后水位、水廠加藥礬池等水位的測(cè)量。由于城市污水以及凈水劑聚合氧化鋁腐蝕性強(qiáng)，若采用接觸式壓力水位計(jì)，必須將傳感器插入污水中，這樣探頭很快就會(huì)腐蝕，影響正常測(cè)量。此外，超聲波液位計(jì)測(cè)量精度高，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，可以同時(shí)測(cè)量水位、水位差及用料量等特點(diǎn)。因此得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。
　　
　　二、超聲波的工作原理
　　
　　超聲波液位計(jì)的探頭安裝在受測(cè)液體的上方，探頭受電激勵(lì)后，通過空氣向其下的液體發(fā)射超聲波，超聲波將被液體反射，回波被探頭接收和監(jiān)測(cè)，并被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。超聲波在發(fā)射和接收之間所需的時(shí)間是與探頭和液體表面之間的距離成比例的，例如間距D是由聲波速度C和傳輸時(shí)間t所決定的如公式（1）所示:
　　
　　D=C*t/2（1）
　　
　　正常情況下聲波在空氣中的傳播速率為340m/s，如果傳輸時(shí)間為toms，則相對(duì)應(yīng)的傳輸距離為3.4m，因此間距為1.7m。超聲波液位計(jì)實(shí)際測(cè)量的是液面變化的高度，通過預(yù)先對(duì)超聲波液位計(jì)的設(shè)定，可換算成實(shí)際液體的深度。
　　
　　三、超聲波液位計(jì)應(yīng)用簡(jiǎn)介
　　
　　FMU系列超聲波液位計(jì)設(shè)計(jì)精巧，安裝使用方便，精度高，經(jīng)久耐用，抗干擾性質(zhì)好，可單獨(dú)使用，也可與計(jì)算機(jī)PLC相連接使用。常用型號(hào)有860型（測(cè)量密封容器液位）,861型（測(cè)量液位和流量）和862型（采用雙探頭，可同時(shí)測(cè)量?jī)商幉煌好娓叨龋纯梢詼y(cè)量出液位差）。FMU系列超聲波液位計(jì)由儀表和探頭兩部分組成，可應(yīng)用于各種不同的場(chǎng)合。
　　
　　1.液位計(jì)儀表
　　
　　超聲波液位計(jì)儀表面板上有數(shù)字顯示和參數(shù)設(shè)置觸模按鍵;儀表下部有務(wù)組接線端子，分別連接220V電源、繼電器和傳感器探頭等設(shè)備。液位計(jì)的儀表部分一般應(yīng)垂直安裝在墻上適當(dāng)?shù)母叨龋欢ㄒ惭b牢固，方便用戶觀察和進(jìn)行設(shè)置操作。
　　
　　2液位計(jì)探頭及其安裝
　　
　　液位計(jì)探頭（傳感器）有五種型號(hào)，可用于測(cè)量液體深度，也可用于測(cè)量固體高度。為了保證測(cè)量準(zhǔn)確，探頭帶有自動(dòng)清除其表面覆蓋的冰雪的功能。在安裝時(shí)，戶外探頭應(yīng)加保護(hù)罩，以避免陽光直射和雨淋，并垂直安裝在支架上。探頭離液面距離要根據(jù)液體漲落的zui大深度和探頭的量程來決定。如果測(cè)量的是污水等漂有其他雜質(zhì)的液體，則應(yīng)在探頭下方安裝鐵絲網(wǎng)圍井，將漂浮的雜質(zhì)隔離在探頭正確測(cè)量范圍之外。鐵絲網(wǎng)目可根實(shí)際需要隔離的zui小雜質(zhì)的大小而定，也可采用兩層鐵絲網(wǎng)，外層目大些，里面一層目小些。絲網(wǎng)采用不銹鋼絲網(wǎng)，以免腐蝕過快，影響液位計(jì)的正常工作。圍井直徑一般1米左右。
　　
　　探頭自帶巧米長(zhǎng)的信號(hào)電纜，但監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般離安放液位計(jì)二次表或計(jì)算機(jī)的控制室距離較遠(yuǎn)，需要加接延長(zhǎng)電纜，由于國(guó)外屏蔽電纜價(jià)格太高，根據(jù)說明書上的要求和市場(chǎng)調(diào)查，選取截面積較大的屏蔽電纜作為延長(zhǎng)纜線，每芯zui大電阻6歐姆，zui大長(zhǎng)度不超過300米，選用質(zhì)量較好的中國(guó)臺(tái)灣雙屏蔽電纜，并且接地良好，否則將影響測(cè)量性能。對(duì)于不好鋪設(shè)電纜的情況，可以采用無線采樣模塊與液位計(jì)探頭相連，在控制室同樣用無線采樣模塊進(jìn)行接收，從而更加靈活方便，zui大距離為500米左右。
　　
　　3.超聲波液位計(jì)的設(shè)置
　　
　　根據(jù)超聲波液位計(jì)的工作原理，計(jì)算探頭發(fā)射和接收超聲波所經(jīng)過的時(shí)間，測(cè)量出來是探頭與液體表面之間的距離，為了顯示與液位高度，就需要進(jìn)轉(zhuǎn)換，因此要對(duì)液位計(jì)進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置。將初始化時(shí)液位高度、zui高液位和zui低液位等參數(shù)設(shè)置好，經(jīng)過線性化處理，使之能動(dòng)態(tài)地測(cè)量出變化液體的深度。此外，超聲波液位計(jì)也可通過網(wǎng)絡(luò)與工控機(jī)相連，為了使在計(jì)算機(jī)組態(tài)界面中顯示的數(shù)據(jù)與超聲波液位計(jì)顯示的數(shù)據(jù)一致，還要將一些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚驼{(diào)整。基本設(shè)置如下:
　　
　　1）設(shè)置單位（米或英尺），缺省設(shè)置（米）;
　　
　　2）設(shè)置被測(cè)物體模式:①流體，②水位變化，③圓封口，④固體，⑤傳送帶;
　　
　　3）設(shè)置空值（米）;
　　
　　4）設(shè)置滿值（米）;
　　
　　5）設(shè)置傳感器（探頭）型號(hào);
　　
　　6）設(shè)置繼電器連接外部報(bào)警限位開關(guān)等設(shè)備;
　　
　　超聲波液位計(jì)設(shè)置完成后，還應(yīng)該進(jìn)行調(diào)試和根據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí)際液位高度進(jìn)行調(diào)整，以保證液位計(jì)正常工作和測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。如果連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)上的液位顯示值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之和液位計(jì)上的顯示值相等。zui后，超聲波液位計(jì)一旦設(shè)置好就不要隨便亂動(dòng)，以免影響正常工作。
　　
　　四、液位計(jì)的應(yīng)用
　　
　　由于超聲波液位計(jì)具有許多特點(diǎn)，尤其是非接觸式測(cè)量，因而可以廣泛應(yīng)用在化工企業(yè)的反應(yīng)器、反應(yīng)罐等容器和各種需要計(jì)算流量的管道、水渠中。目前還廣泛應(yīng)用于江、河、湖、海的水位測(cè)量，不僅測(cè)量準(zhǔn)確還可連續(xù)測(cè)量和詳細(xì)記錄水文資料，而且避免了在下暴雨時(shí)和汛期人工去水邊看水位標(biāo)尺的困難和危險(xiǎn)。大大減輕了水文觀測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了監(jiān)測(cè)的科學(xué)性。
　　
　　通過對(duì)FMU系列超聲波液位計(jì)的應(yīng)用研究，利用其非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用在城市、大型學(xué)校排水泵站遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)分部在城市、學(xué)校各處的泵站攔污柵柵前、柵后的水位進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可為城市、學(xué)校的排污和凈化環(huán)境做出重大貢獻(xiàn)，取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，F(xiàn)MU系列超聲波液位計(jì)工作穩(wěn)定、性能可靠，可以推廣應(yīng)用。