HS-AW-L10RCC2XXXB00-Z 超声波液位计的安装与校准实验报告

超声波液位计的安装与校准实验报告

一、实验目的

掌握超声波液位计的安装规范，验证其安装位置对测量精度的影响。

通过实验室校准与现场校准结合的方式，评估设备在不同工况下的测量准确性。

验证温度补偿、声速校准及渡越时间误差修正等关键参数对测量结果的影响。

二、实验设备

超声波液位计（量程0-10m，盲区0.3m）

标准容器（内径1m，高度2m，刻度精度±1mm）

温度传感器（量程-20℃~100℃，精度±0.5℃）

声速模拟器（可生成固定声程的反射信号）

万用表（用于4-20mA信号校准）

三、实验步骤

（一）安装前准备

环境评估

确认安装位置无强电磁干扰、振动源或粉尘。

测量环境温度25℃，湿度60%，气压101.3kPa。

容器准备

使用标准容器，液位高度范围0.5m~9.5m，分10档调节。

容器内壁打磨至Ra≤3.2μm，涂抹硅脂后安装探头。

（二）安装实施

安装位置选择

探头垂直对准液面，避开进料口及搅拌器。

安装高度：探头下缘距液位1.2m（盲区余量0.9m）。

固定与接线

使用扳手紧固探头，扭矩15N·m。

电缆向下弯曲并穿防水接头，供电与信号线分离布线。

（三）校准实验

零点校准（空罐）

容器液位降至0.5m（量程），输入实际液位值0.5m，校准零点误差。

满量程校准

液位升至9.5m，输入实际值9.5m，校准满量程误差。

声速校准

自动补偿：启用温度传感器，记录25℃下声速346.2m/s（理论值346.1m/s）。

手动校准：在5m液位处，调整声速值至346.3m/s，使测量值与实际值一致。

渡越时间误差修正

使用TGC电路补偿声波衰减，液位5m时接收信号幅度从3.2V提升至4.8V。

包络微分法验证：过零检测电路使计时信号稳定在回波中点，误差≤±1mm。

（四）重复性与线性验证

重复性测试

在5m液位处连续测量10次。

五、结论与建议

结论

超声波液位计的安装位置、声速校准及渡越时间误差修正对测量精度至关重要。

通过实验室与现场校准结合，可实现±1mm级精度，满足高要求工况。

建议

露天安装时加装防雨罩，避免探头表面结露。

定期清理探头表面污垢，每6个月进行一次声速校准。

对湍流或泡沫工况，建议采用动态阻尼算法优化响应速度。