HS-2000外置式超声波液位计说明书

HS－2000智能型外置式超声波液位计使用说明书

西安华舜测量设备有限责任公司

1 产品概述

HS-2000智能型外置式超声波液位计、采用了先进的信号处理技术及高速信号处理芯片，突破了容器壁厚的影响，实现了密闭容器内液位高度的真正非接触测量。超声波探头安装于被测容器外壁的正下方（底部），无需对被测容器开孔、安装简易，不影响生产。可实现对高温、高压密闭容器内的各种有毒物质﹑强酸﹑强碱及各种纯净液体的液位进行精确测量，对被测介质和密闭容器的材质无特殊要求，可广泛使用，仪器采用隔爆设计，满足防爆要求。

2 工作原理

HS-2000外置式超声波液位计以我公司独立开发的专用超声波处理技术为系统内核，实现了超高速的数字信号处理功能。处理后的液位高度数值准确，无需CPU再作分析、比较、判断。CPU获取液位数值后，可送NVRAM存储、送数码显示器显示。此外仪表可输出4～20mA标准信号或通过RS-485接口将测量结果输出至上位计算机（或二次表）。

在四线制超声波液位计的基础上，利用专用的数据传输技术实现了供电与数据的合并传输，从而研发出二线制工作方式的外置式超声波液位计。此外在功能上还增加了二次表显示，实现了现场与仪表室双显示，供电方式由单一的直流供电扩展为交流供电（选型时说明即可）。

如图2所示，测量液位时，经过调制过的声波信号从探头发射出去，经过液面反射回来后由探头检测到回波信号。回波信号经过预处理、加工、后处理后直接准确给出时间t,CPU根据数字模型表述关系计算出液面高度。

h = act/2

h：液位高度

t：声波从发射到返回所用的时间

a：修正系数

c：超声波在液体中传播的声速

液位计工作原理示意图图2

3性能指标

量程规格：3m、5m、10m、20m、30m

显示分辨率：1mm

短时间重复性：1mm

测量误差：1‰（罐壁过厚、压力温度不稳可能影响精度）

迁移量：±10 m

电流输出：4～20mA，最大负载750Ω

通信：RS-485、最多256台连网

主机使用环境温度：-20℃～+60℃

超声波探头使用环境温度:-30℃～+100℃，（可根据客户需要提供宽温探头）

湿度：15%～100% RH

防爆液位计标志：ExdIICT6

外壳防护：IP65

液晶屏显示：6位LCD

显示表：5位LED显示(3位小数显示)

盲区：外置式超声波液位计存在盲区，当液位低于液位计测量盲区或测不出时，则液晶屏会显示“L”，显示表会显示“0”。

两线制传输距离：

以上测试使用电阻率为p=0.01851Ω2mm2/m的铜芯电缆计算,现场可能会有差异，安装时最好留有10%的余量。

两芯电缆总阻值应小于50Ω。

4 应用条件

4．1 介质纯净度：

液体中不能充满密集气泡

液体中不能悬浮大量固体，如结晶物

液体中不能沉积大量泥沙等物质

4．2介质粘度：

动力粘度<10mPa?S。10mpaS<动力粘度<30mPaS时可能会使仪表量程减小。动力粘度>30mPaS时不能测量。?

注：随温度升高粘度降低，大部分高粘度的液体受温度影响更为明显，所以在测量有粘度液体时就注意液体温度影响。

4．3被测容器：

●材质：安装测量头处的容器壁要求用能够良好传递信号的硬质材料制成。

举例：碳钢、不锈钢、各种硬金属、玻璃钢、环氧树脂、硬质塑料、陶瓷、玻璃、硬橡胶等材料或其复合材料。安装测量头处的容器壁若为多层材料，则层间应紧

密接触，无气泡或气体夹层.该处容器壁的内外表面应平整。

举例：硫化硬橡胶衬层，环氧树脂衬层，不锈钢衬层，钛衬层。

●壁厚：2-70mm

●罐型：球罐、槽罐、立式罐等。

5安装方式

5．1 仪表主体的安装

主体基座上有4个孔，可通过螺栓将其固定在不同位置。用户可根据工作现场情况而定。

仪表主机安装时，在气温比较低的地区建议使用仪表保护箱，防止仪表温度过低；在气温高的地区，仪表应安装在阴凉处，避免曝晒造成仪表内温度过高。

仪表主机的显示屏不能受到阳光长时间的照射。

5．2 超声波探头的安装

●对于铁质容器，可以给探头工作端面涂上油脂并用磁性吸盘将其直接紧在容器底

部即可，如图5.2-A；若容器外壳是玻璃等其它材料，可以用胶将探头粘贴固定或用支架固定于容器底部，如图5.2-A。

●探头指向须与所测距离在同一直线上。

●探头正上方无盘管等遮挡物

●远离罐底进液口，以避免进液剧烈流动对测量的影响；

●远离罐顶进液口下方位置，以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量；

●高于出液口或排污口，以避免罐底长期沉积污物对测量的影响.如不满足条件，则

应有措施保证定期清除罐底污物；

●液位测量头用磁性或焊/粘接固定方式安装时，容器壁上的安装表面尺寸应不小

于Ф80的圆面，表面粗糙度应达到1.7，倾斜度应小于3°(旁通管除外)。

5.4自校准型液位计安装示意图

图5.4

图5.4中，校正探头为测量探头提供温度，压力补偿，使得主探头在测量时能及时、准确的对因温度、压力带来的测量误差进行修正，确保仪表在复杂环境下的高精度液位测量。

校正探头可安装的位置：

①球罐、卧罐，直立罐的直径方向位置；

②已加工好的校正板底部；

③直径较大且与罐体连接充满液体的管道或盲管。例如：充满液体的出料管，进

料管等。壁厚8mm的管，直径需在0.15m以上；壁厚10mm的管，直径需0.2m以上；壁厚15mm的管，直径为0.25m以上；以此类推。

④注：选型或具体的安装方案请与厂家商定。

5．5 立式圆柱罐液位计安装

立式圆柱罐安装液位计，需在底座留有探头安装位置。如图5.5所示。探头预留位置不能在上进液口的正下方，远离出液口和排污口。

6 电器连接

6.1 两线制

数显表接线端子说明

外置式超声波显示表安装在仪表控制室，如果不需要显示液位，此表可以安装在仪表柜内。显示表上接线端口如下图所示：2、3 为DC24V供电接口；13、14为AC220V 供电接口；6、7为4-20mA输出接口；4、5为DC24V馈电输出接口，其中4端与外置式超声波液位计电源的“+”极相连，5端与“–”极相连。特别注意电源极性不能接错！

●两线制系统连线示意图

●两线制供电电源

●四线制供电电源

6．2主机接线端子连线示意

液位计接线端子说明表

7 外型尺寸

3.5kg

长度：225mm 净重：Array

仪表主体外型尺寸及示意图

探头外型尺寸及示意图

防爆型液位计采用隔爆型式，隔爆外壳为硬质合金压铸而成，丁晴橡胶密封，外壳防护等级IP65，防爆等级为dⅡCT6。

8型号规格

例：HS-2000B Z-10-S

单探头

10米量程

两线制(DC24V供电)

防爆

9 使用与操作方法

1 打开包装检查仪表外壳是否完好，玻璃观察窗有无破裂。

2 将探头安装于被测容器底部，注意使其紧贴于容器壁，将探头引线与仪表信号接

口连接，接通电源。使用前检查仪表外壳前﹑后盖是否有松动现象，并使用工具将前﹑后盖拧紧。开机后，仪表将自动完成自检功能，并自动进入测量显示状态，实现实时连续测量。用户可以透过仪表观察窗从液晶屏上直接读取所测容器内液位高度值。

注意：仪表外壳须可靠接地 !

10 故障分析与排除

1仪表引出线需分线或再接线时，必须使用防爆分（接）线盒（取得防爆合格证、接线盒上有Ex标志）。当接线盒存在冗余出口时，必须使用与接线盒防爆型式一致的封堵件予以密封，以保证其防爆性能。

2液位计主机的最大允许使用环境温度范围为-20℃～+60℃，当被测介质温度影响液位计最高表面温度时，必须采取相应的保护措施。

3液位计的安装应避免外界热源的影响。

4用户不得随意更换液位计内部零部件，严禁在危险场所（爆炸性气体环境）带电开盖!

5液位计的安装、使用和维护应同时遵守产品说明书和GB3836.15-2000“爆炸性气体环境用电器设备第15部分：危险场所电器安装（煤矿除外）”的有关规定。

13 运输和贮存

1 仪表应存放在周围空气温度0℃～40℃，相对湿度不大于80%的干燥通风的室内，

室内空气中不含有腐蚀仪表的杂质。

2 仪表在运输及贮存时应防止碰撞﹑受潮和化学物质的侵蚀。

14 开箱及检查

打开包装进行以下检查：

1 核查铭牌上的名称、型号等内容；

2 仪表外壳是否完好，观察窗玻璃罩有无破裂；

3 对照装箱单检查仪表随机品；

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