超声波液位计的工作原理是：换能器（探头）发射超声波脉冲，遇到被测介质表面时发生反射。部分反射回波被同一换能器接收并转换为电信号。超声波脉冲以声速传播，从发射到接收超声波脉冲的时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。该距离值S、声速C和传输时间T之间的关系可用公式表示：S=C×T/2

由于发射的超声波脉冲具有一定的宽度，靠近换能器的小区域内反射回波与发射波重叠而无法识别，因此无法测量该距离值。该区域称为测量盲区，其大小与超声波液位计的型号有关。

超声波液位计的特点：

• 采用先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，超声波液位计可应用于各种复杂工况。
• "虚假回波学习"功能使仪表在存在多个虚假回波的工况下能够正确识别真实回波并获得准确测量结果。
• 换能器内置温度传感器，实现对测量值的温度补偿。
• 超声波换能器采用最佳声学匹配技术，使其发射功率更有效辐射，提高信号强度，实现精确测量。

2. 超声波液位计仪表概述

3. 超声波液位计安装要求

基本要求：

换能器发射的超声波脉冲具有一定的发射角。从换能器下边缘到被测介质表面之间由超声波束辐射的区域内不得有障碍物。因此，安装应尽可能避开罐内设施，如梯子、限位开关、加热设备、支架等。在这种情况下，安装时必须执行"虚假回波学习"。此外，注意超声波束不要与进料流相交。

安装仪表时，注意最高料位不得进入测量盲区；仪表与罐壁必须保持一定距离；安装应使换能器发射方向尽可能垂直于液面。安装在防爆区域的仪表必须符合国家防爆危险区域安装规定。本安型外壳由铝制成。本安型仪表可安装在有防爆要求的场所，且必须接地。

图示：

测量参考面为探头下边缘。

• 盲区
• 空罐（最大测量距离）
• 最大量程

注：使用超声波液位计时，确保最高料位始终不进入测量盲区。

安装位置：

安装DLM551和DLM552时，仪表与容器壁保持至少200mm的距离。

• 参考面
• 容器中心或对称轴

安装DLM553时，仪表与容器壁保持至少500mm的距离。

• 参考面

对于平顶的锥形容器，仪表的最佳安装位置是罐顶中心，以确保测量到容器底部。

正确与错误的常见安装位置

• 错误：换能器必须垂直于被测介质表面。
• 错误：将仪表安装在拱形或圆形罐顶上会产生多次反射回波，安装时应尽可能避免。
• 正确：

• 错误：不要将仪表安装在进料流上方，以确保测量介质表面而非进料流。
• 正确注意事项：室外安装时应采取遮阳防雨措施。

超声波液位计安装方式说明

吊架安装：吊架安装用于DLM553安装。

法兰安装：法兰安装用于DLM553安装。

防潮保护：对于安装在室外、潮湿房间或具有制冷/加热功能的储罐上的仪表，拧紧电缆密封接头并在电缆入口处将电缆向下弯曲以防潮，如图所示：

容器接管：容器接管的长度必须确保探头至少伸出接管10mm。

波导管安装：使用波导管（波导或旁通管）安装可避免容器内障碍物、泡沫和空气涡流对测量的影响。

• 排气孔直径：5...10mm

如果将DLM55X安装在波导管中进行测量，波导管直径只需大于换能器（探头）外径即可（具体数据参见6结构尺寸）。连接波导管时，必须防止出现大裂缝和焊缝。此外，必须执行"虚假回波学习"。

注：波导管安装不能用于测量粘附性介质。

4. 超声波液位计电气连接

供电电压：4...20mA/HART

(1) 两线制：电源和电流信号共用一根2芯电缆。具体供电电压范围参见技术数据。

(2) 本安型必须在电源和仪表之间加装安全栅。

供电电压：4...20mA/HART

(1) 四线制：电源和电流信号分别使用一根2芯电缆。具体供电电压范围参见技术数据。

(2) 标准仪表电流输出可接地。防爆仪表电流输出必须浮空。仪表和接地端子必须良好接地，通常连接到储罐接地点；对于塑料储罐，连接到附近的地。

连接电缆安装：

一般介绍：电源电缆可使用普通2芯电缆，外径为5...9mm，以确保电缆入口的密封。如果存在电磁干扰，建议使用屏蔽电缆。

4...20mA/HART（两线制）：电源电缆可使用普通2芯电缆。

4...20mA/HART（四线制）：电源电缆必须使用屏蔽电缆。

电缆屏蔽与接线

屏蔽电缆两端均应接地。在传感器内部，屏蔽层必须直接连接到内部接地端子。外壳上的外部接地端子必须连接到地。

如果存在接地电流，屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过陶瓷电容（例如：1μF 1500V）接地，以抑制低频接地电流并防止高频干扰信号。

接线方式：

两线制

HART两线制：1) 电源和信号输出

四线制

HART四线制：1) 电源；2) 信号输出

防爆连接：

本产品的防爆型为本安型。防爆标志：Ex ia IIB T6。本安型超声波液位计采用铝制外壳，内部橡胶密封结构，确保换能器和电路故障产生的火花不会释放。产品适用于Ex ia IIB T6防爆等级以下可燃介质的非接触式连续测量。

本产品使用时必须由安全栅供电。FBS-1安全栅是本产品的关联设备，本安防爆型。防爆标志：[Ex ia] IIB，供电电压24V DC±5%，短路电流100mA，工作电流4...20mA。

所有电缆均应为屏蔽电缆，最大长度500米，分布电容<0.1μF/Km，分布电感<1mH/Km。超声波液位计安装时必须接地。不要使用其他未经防爆检验的关联设备。

使用GODAware软件调试液位计

使用HART手持编程器调试液位计

5. 超声波液位计仪表调试

调试方式：

DLM55X有三种调试方式：

• 显示/调试模块
• 上位机调试软件GODAware
• HART手持编程器

显示/调试模块：

ViewPoint是一种可插拔显示和调试工具，可在DLM55X上以两个角度安装（每次旋转180°）。通过ViewPoint上的4个按键调试仪表，调试菜单语言可选。

调试后，ViewPoint一般仅用于显示，可通过玻璃窗清晰读取测量值。

上位机调试：通过HART连接上位机

• RS232连接电缆
• DLM55X
• COMWAY转换器HART适配器
• 250欧姆电阻
• COMWAY转换器

通过I2C连接上位机

• RS232连接电缆
• DLM55X
• COMWAY转换器I2C适配器
• COMWAY转换器

HART手持编程器：DLM55X可使用HART手持编程器编程

• HART手持编程器
• DLM55X
• 250欧姆电阻

6. 超声波液位计结构尺寸（单位：mm）

外壳材料：AL

材料：PBT-FR

DLM551

DLM552

DLM553

响应时间：液位突然变化后给出正确液位读数所需的时间。

8. 超声波液位计选型指南

注：本安型只能选择"A"型外壳和"A"或"C"型电子组件。

注：本安型只能选择"A"型外壳和"A"或"C"型电子组件。

注：本安型只能选择"A"型外壳和"A"或"C"型电子组件。