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超声波液位计类型以及功能

更新时间:2026-01-28点击次数:24
超声波液位计是基于超声波回波测距原理的非接触式液位测量仪表,核心通过发射超声波脉冲、接收被测介质表面的反射波,计算传播时间来换算液位高度,按安装方式、测量原理、适用场景可分为多个类别,不同类型功能适配性差异显著,且整体具备非接触、安装便捷、维护量低的核心优势。
以下是主流分类方式及对应类型的功能、适用场景,同时补充核心通用功能与特殊功能拓展,覆盖工业、市政、化工等主流应用场景:

一、按安装方式分(最核心分类,工业现场常用)

这是根据仪表与被测介质的相对位置划分,直接决定安装难度和适用介质特性,是选型的首要参考。

1. 一体式超声波液位计

  • 结构:探头(换能器)与主机(显示、变送、供电)集成在一个外壳中,无分体线缆。

  • 核心功能:直接测量液位,自带现场显示(液晶 / 数码管),支持 4-20mA 模拟量输出,部分带 RS485(Modbus)通讯,可本地设置参数。

  • 优势:安装简单(壁挂 / 法兰 / 螺纹)、体积小、成本低,无需额外布线。

  • 适用:敞口罐、水池、水箱、污水处理池等常规常压场景,介质无强腐蚀、无大量泡沫 / 蒸汽。

2. 分体式超声波液位计

  • 结构:探头与主机分离,通过专用屏蔽线缆连接(最长可达数百米),探头可单独安装在测量点,主机安装在控制室 / 操作区。

  • 核心功能:同一体式的液位测量、变送、通讯功能,额外具备恶劣环境适配功能 —— 探头耐温 / 耐腐 / 防爆,主机远离现场便于操作和防护。

  • 优势:探头可适配高温、高湿、防爆、强腐蚀现场,主机操作维护方便,布线灵活。

  • 适用:高温罐(≤150℃)、防爆车间(化工 / 石化)、强腐蚀介质(酸碱液)、安装空间狭窄(探头小型化)的场景,如化工反应釜、油罐、酸碱储罐。

二、按测量介质形态分(适配液相 / 固相,拓展测量范围)

超声波液位计不仅可测液体,部分专用型可测固体颗粒 / 粉末,核心差异在探头发射频率和波形优化。

1. 液体型超声波液位计

  • 核心功能:测量各类液体液位 / 界面(如油水界面),针对液体特性优化超声波反射接收,抗轻微泡沫、轻微湍流。

  • 细分适配:普通液体(水、油)、腐蚀性液体(需防腐探头)、高温液体(需高温探头)。

  • 适用:工业储罐、市政给排水、消防水池、冷却塔等。

2. 固体型超声波物位计(常称 “超声波料位计")

  • 核心功能:测量固体颗粒、粉末、块状物料的料位,采用低频大功率探头(20-50KHz),优化超声波穿透性,减少固体表面漫反射损耗。

  • 优势:非接触避免物料磨损,适配固体料仓的高低料位测量与报警。

  • 适用:水泥仓、粮食仓、煤炭仓、塑料粒子料仓等固体储料设备。

三、按防爆等级 / 防护等级分(适配特殊工况,安全优先)

针对易燃易爆、户外潮湿、粉尘多的场景做结构和电路防护,是危险环境的分类。

1. 防爆型超声波液位计

  • 核心功能:在爆炸性气体 / 粉尘环境中安全测量液位,同时具备常规测量、变送功能,防爆等级多为 Ex d IIB T4 Gb/Ex ia IIB T4 Ga(隔爆 / 本质安全)。

  • 结构特点:探头和主机做防爆密封,电路做本安隔离,避免电火花引燃易燃易爆介质。

  • 适用:石化油罐、化工防爆车间、燃气储罐区、煤矿井下(矿用防爆)等。

2. 普通防护型超声波液位计

  • 核心功能:常规液位测量,防护等级多为 IP65/IP67(防尘、防喷水 / 短时间浸水),满足室内外非防爆的常规场景。

  • 适用:民用水箱、普通工业水池、非防爆车间储罐。

四、按特殊功能设计分(定制化适配工况)

针对工业现场的泡沫、蒸汽、湍流、高粘度等问题,做专项技术优化,解决常规型测量不准的痛点。

1. 抗泡沫 / 抗蒸汽型超声波液位计

  • 核心功能:采用高频率探头(80-200KHz)+ 信号滤波算法,穿透轻泡沫层 / 蒸汽层,锁定真实介质表面的回波,避免泡沫 / 蒸汽反射造成的测量误差。

  • 适用:污水处理曝气池、啤酒发酵罐、蒸煮罐、锅炉补水罐等有大量泡沫 / 蒸汽的场景。

2. 防腐型超声波液位计

  • 核心功能:常规液位测量 +耐强腐蚀,探头采用 PTFE(聚四氟乙烯)、PVDF、哈氏合金等防腐材质,外壳做防腐喷涂。

  • 适用:酸碱储罐、电镀池、化工废水池等强腐蚀介质场景。

3. 高温型超声波液位计

  • 核心功能:测量高温介质液位(80-200℃),探头采用高温压电陶瓷和冷却结构,避免高温损坏换能器,同时补偿高温下的声速偏差。

  • 适用:蒸汽储罐、高温油槽、冶金熔剂罐等高温场景。

4. 智能型超声波液位计

  • 核心功能:在常规测量基础上,增加智能算法 + 多功能拓展,如:声速自动补偿、回波跟踪与筛选、空罐 / 满罐报警、历史数据存储、手机 / 电脑远程调试(蓝牙 / WiFi)、多仪表组网。

  • 优势:适配复杂工况的测量精度,降低人工维护成本,支持工业物联网(IIoT)接入。

  • 适用:智能工厂、远程监控的污水处理站、大型储罐群等。

五、超声波液位计通用核心功能(所有类型均具备 / 标配)

  1. 液位测量:核心功能,测量液位高度、空罐高度、罐内容积,量程覆盖 0.1-100m(不同类型量程差异大),精度 ±0.25% FS~±1% FS。

  2. 信号输出:标配 4-20mA 模拟量输出,多数带 RS485(Modbus-RTU)数字通讯,部分带开关量输出(高低液位报警)。

  3. 声速补偿:自动 / 手动补偿温度、气压对超声波传播速度的影响,保证测量精度。

  4. 现场显示:自带显示屏,实时显示液位值、量程、报警状态等,支持本地按键设置参数。

  5. 故障自检:检测探头故障、无回波、信号弱等问题,输出故障报警信号,便于维护。

六、补充:超声波液位计的特殊拓展功能(型号选配)

  1. 界面测量:针对两种密度差异大、声阻抗不同的液体(如油水、水渣),测量其界面高度,需专用界面型探头。

  2. 容积换算:支持对圆柱罐、锥罐、球罐等非标储罐进行罐容标定,直接输出罐内介质容积,无需额外换算。

  3. 断电保护:参数掉电保存,断电后重启无需重新设置,适配工业现场频繁断电场景。

  4. 防爆报警:防爆型标配声光报警,当液位达到高低限,现场触发报警,保障危险环境安全。

  5. 无线传输:带 4G/NB-IoT/LoRa 无线通讯,实现液位数据远程上传至云平台,适配无布线的户外场景(如水库、农田灌溉)。

七、各类型核心选型参考

类型核心优势适用核心场景量程 / 精度参考
一体式液体型安装简单、成本低常规水池、水箱、敞口罐0.1-30m/±0.5%FS
分体式防爆型耐恶劣环境、操作安全石化油罐、化工防爆车间0.5-50m/±0.25%FS
固体型(料位计)穿透性强、非接触防磨损水泥仓、粮食仓、煤炭仓1-60m/±1%FS
抗泡沫 / 蒸汽型回波稳定、测量精准污水处理曝气池、蒸煮罐0.3-40m/±0.5%FS
智能无线型远程监控、无需布线水库、户外储罐、农田灌溉0.5-50m/±0.5%FS

关键注意点

超声波液位计的测量精度受介质表面状态(泡沫 / 湍流)、环境温湿度、障碍物影响,因此选型的核心是根据工况匹配专用型,而非盲目选择高精度型号;同时,其不适用高真空、含大量粉尘 / 雾气、介质声阻抗极低的场景(如真空罐、纯氢气环境)。