超聲波液位計在嚴酷工作環(huán)境下面臨的挑戰(zhàn)和選型指南

一、嚴酷環(huán)境的挑戰(zhàn)

1、   化工行業(yè)

1）儲罐液位測量：

 用于測量硫酸、鹽酸、液堿、甲苯等強腐蝕性液體，多數(shù)高分子材料不能經(jīng)受強酸堿腐蝕，需配備防腐材質(zhì)（如改性聚丙烯）的探頭。

2)  爆炸性氣體環(huán)境下的液位測量：

 在煤礦、化工廠的易燃易爆區(qū)域（如甲烷、煤塵環(huán)境），需選用本安防爆型超聲波液位計，確保安全運行。

2、排水與污水處理行業(yè)

1）窨井與排水管網(wǎng)液位測量

  面臨高溫高濕、雨污水滿溢、污水腐蝕、油污附著等問題。需IP68防護等級和耐鹽霧腐蝕的液位計，并優(yōu)化安裝位置（避開湍流），且需要較低的超聲波工作頻率（如40kHz）可穿透泡沫。

2)  污水處理池的液位測量：

  曝氣池/沉淀池中，強烈攪拌、泡沫、生物污泥易導致虛假回波。集水井則屬于高濕度、硫化氫腐蝕氣體環(huán)境，要求密封性強的外殼材質(zhì)。

3.礦山與電力行業(yè)的高粉塵環(huán)境

1)  煤礦水倉與灰漿池

 煤塵、礦粉彌漫環(huán)境下，超聲波液位計需抗粉塵覆蓋設計。

2)  電廠煤漿池/灰?guī)?/span>

 高溫飛灰（約80℃）與堿性介質(zhì)易損傷探頭，需耐高溫版本（-40℃~80℃）

4、戶外及特殊環(huán)境挑戰(zhàn)

1)  氣象條件

 水利水文監(jiān)測（如山洪預警系統(tǒng)）中，設備暴露于雨雪、強風環(huán)境。需防風支架設計，且溫度自補償功能消除-30℃~60℃的聲速變化影響。

2)  野外無供電場景

 農(nóng)田灌溉渠道、偏遠水庫沒有市電供電，采用太陽能供電+鋰電池方案，且超低的功耗。

                 圖：幾類嚴酷的工作場景

二、專為嚴酷環(huán)境設計的AL2020 一體化超聲波液位計

 專為嚴酷環(huán)境設計的AL2020一體化超聲波液位計具有以下特殊設計，使其特別適合在嚴酷環(huán)境下長期穩(wěn)定工作

l  0.15瓦超低工作功耗，7-30V電壓均可正常工作，特別適合遠程監(jiān)測應用氣象環(huán)境惡劣的野外場所長期使用

l  探頭采用80dB時（100000倍放大）變增益控制，超聲波工作頻率40KHZ，容易穿透粉塵和泡沫的干擾，

l  智能回波信號處理技術(shù)，消除泡沫、水樣攪拌的影響。

l  出廠前預校準，現(xiàn)場即插即用，及時使用中不慎調(diào)亂了參數(shù)，可隨時恢復出廠校準系數(shù)

l  最多128個液位計總線組網(wǎng)，用一個控制拖動多個傳感器同時測量，在閘泵站、集水池等密集安裝液位計的場所，可以免于安裝多個控制器，

l  節(jié)約用戶的使用成本

l  內(nèi)置了NTC溫度傳感器，與液位同步測量環(huán)境溫度，補償聲速隨溫度的變化，高低溫環(huán)境下均能準確測量

l  防護等級達到IP68，部件灌封，長期浸水也不會損壞

l  傳感器接口具有錯接和反接保護功能

                                                                                            圖：AL2020 超聲液位計的組成結(jié)構(gòu)示意

                                                                                                                                                                                                                 圖：基于RS485總線的一主多從工作模式

三、安裝過程

四、軟件配置

1、打開上位機，連接串口

點擊上位機中的“傳感器通訊"→點擊菜單欄中的“串口連接"，選擇串口、波特率、校驗位。默認情況下是COM1、115200、無校驗，并且串口顯示打開，如果您連接終端的實際串口參數(shù)不相符，請在此項配置中選擇正確的值，同時打開串口。點擊“打開"按鈕，即根據(jù)配置的串口、波特率、校驗位與終端進行通訊連接。點擊上位機中的“傳感器連接"→點擊菜單欄中的“傳感器連接"，“地址范圍"→點擊“搜索"按鈕→查看“已檢測到的從機地址"→點擊“連接"按鈕即連接成功。默認情況下是傳感器型號：AL2020，地址范圍1~32。

2、配置參數(shù)

在“最大空高S"欄中，輸入傳感器距離容器底面的最大高度，點擊“一鍵設置"液位=最大空高-測量空高。“安裝高程"欄中，輸入傳感器安裝面的高程，點擊“一鍵設置"液位高程=安裝高程-測量空高

3、查看回波波形和調(diào)試測量值

設置為輪詢模式后，點擊“輪詢測量"→點擊“開始"，等待進度條完成。將輸出本次測量的回波波形圖；

設置為輪詢模式后，可以查看實時測量值和關(guān)鍵參數(shù)