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1、HS2000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 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 1 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
2、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 420mA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
3、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 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 2 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
4、量： 10 m 电流输出： 420mA ，最大负载 750 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： 电缆线径1mm 2 传输距离1300m 电缆线径1.5mm 2 传输距离
5、3000m 电缆线径2mm 2 传输距离5400m 电缆线径2.5mm 2 传输距离8400m 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 3 以上测试使用电阻率为p=0.01851mm 2/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50。 4 应用条件 41 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 42 介质粘度： 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
6、体温度影响。 43 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。 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 4 5 安装方式 51 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
7、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。 52 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
8、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80 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 ) 。 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 5 探头引线 超声探头 胶粘层 探头引线 电缆保护软管 超声探头 磁性材料 磁性吸盘 软管接头 容器底壁 电缆保护软管 软管接头 容器底壁 固定盘 被测液体被测液体 超声探头安装示意图5.2-A 超声探头安装示意图5.2-B 53 仪表安装示意图 12.325 8.855
9、 2.031 图 5.3 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 6 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： 球罐、卧罐，直立罐的直径方向位置； 已加工好的校正板底部； 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
10、0.25m 以上；以此类推。 注：选型或具体的安装方案请与厂家商定。 55 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。 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 7 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 DC24
11、V 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！ 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 8 两线制系统连线示意图 两线制供电电源 四线制供电电源 最大典型最小单位 直流电压26 24 22 V 交流电压260 220 160 V 瞬态（开机）正常工作 电流1.5 0.8 A 功率20 W 最大典型最小单位 直流电压30 24 18 V 瞬态（开机）正常工作 电流0.5 0.25 A 功率10 W 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 9 62 主机接线端
12、子连线示意 液位计接线端子说明表 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 10 7 外型尺寸 长度：225mm 净重：3.5kg 仪表主体外型尺寸及示意图 标志连接对象定义 CS 修正探头信号 CG 地 MS 测量探头 信号 MG 地 空 预备口 空 TV 温度传感器 +5V或+3.3V TD 信号 TG 地 T 空 HART接口 R 空 I 预备口 G 预备口 A 上位机（ RS485 ） 485 + B 485 - C 地 IN+ 电源（ 24V馈电） 正极 IN- 负极 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 11 探头外型
13、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 dCT6。 8 型号规格 HS-2000 A 不防爆 B 防爆 T 特殊介质专用 J 两线制 (AC220V 供电) Z 两线制 (DC24V 供电) F 四线制 3 3 米量程 5 5 米量程 10 10 米量程 20 20 米量程 30 30 米量程 S 普通型（单探头：超声波传感器） D 自校准型（双探头：超声波传感器） 备注 专用表为防爆型，测量特殊介质 选用备件：液位计调试软件电脑通讯转换器 例：HS-2000B Z-10-S 单探头 10米量程 两线制(DC24V
14、 供电) 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 12 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 故障状况原因分析解决措施 仪表通电后无任何反应(无 显示、背光不亮、无声响）
15、 电源未接好检查并接好电源 电源线正负端接反更正接线 电源模块损坏 更换电源模块所在电路 板 仪表自检后，停留在某一 屏不动，不能进入测量状态。 仪表未被初始化返回厂方进行初始化 仪表初始化参数被异常修改返回厂方重新初始化 仪表 CPU 板故障更换 CPU 电路板 测量结果基本正确，但跳动 幅度很大。 液面波动剧烈 a.保持液面平静;b.加大仪 表阻尼 超声探头连线松动，接触不良更换超声探头连线 初始化参数不合适重新初始化 测量结果基本稳定，但显示 数值不正确。 初始化参数不正确重新初始化 测量对象内 （罐内） 是否有挡板 移动超声探头位置，避开 挡板 测量结果无规律跳动。 超声探头损坏更换超
16、声探头 超声探头连线松动，接触不良更换超声探头连线 收 /发处理板故障更换收 /发处理电路板 数字处理板故障更换数字处理电路板 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000 外置式超声波液位计使用说明书 13 11 保养与维修 1 注意保持仪表的清洁，尽量做到防水防潮、防腐蚀及避免受到其它物体的剧烈 碰撞打击。 2 室外安装的仪表若环境温度超出额定温度时，应采取相应的保护措施，以保证仪 表正常工作。 3 环境温度过高时， 应避免阳光直射仪表、 远离热源并注意通风； 环境温度过低时， 可采用仪表保护箱或其它的防护装置进行防冻保护，并注意保持仪表的干燥。 4 仪表及超声探头应定期检测。 （检测时间间隔
17、由使用单位根据具体情况确定） 5 易损件（橡胶密封圈）应定期更换，规格尺寸如下图 单位：mm 型圈C 型圈B型圈A矩形密封圈 外置式超声波液位计（隔爆型）易损件图 12 防爆型液位计使用注意事项 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。 西安华舜测量设备有限责任公司HS2000
18、外置式超声波液位计使用说明书 14 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040，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； 西安华舜测量设备有限责任公司 地址：西安高新技术产业开发区枫叶新都市杰座名园6-1401 室邮编： 710075 电话： 029-88384667 88385072 传真：029-88385072 网址：