超声波液位计在严酷工作环境下面临的挑战和选型指南

一、严酷环境的挑战

1、   化工行业

1）储罐液位测量：

 用于测量硫酸、盐酸、液碱、甲苯等强腐蚀性液体，多数高分子材料不能经受强酸碱腐蚀，需配备防腐材质（如改性聚丙烯）的探头。

2)  爆炸性气体环境下的液位测量：

 在煤矿、化工厂的易燃易爆区域（如甲烷、煤尘环境），需选用本安防爆型超声波液位计，确保安全运行。

2、排水与污水处理行业

1）窨井与排水管网液位测量

  面临高温高湿、雨污水满溢、污水腐蚀、油污附着等问题。需IP68防护等级和耐盐雾腐蚀的液位计，并优化安装位置（避开湍流），且需要较低的超声波工作频率（如40kHz）可穿透泡沫。

2)  污水处理池的液位测量：

  曝气池/沉淀池中，强烈搅拌、泡沫、生物污泥易导致虚假回波。集水井则属于高湿度、硫化氢腐蚀气体环境，要求密封性强的外壳材质。

3.矿山与电力行业的高粉尘环境

1)  煤矿水仓与灰浆池

 煤尘、矿粉弥漫环境下，超声波液位计需抗粉尘覆盖设计。

2)  电厂煤浆池/灰库

 高温飞灰（约80℃）与碱性介质易损伤探头，需耐高温版本（-40℃~80℃）

4、户外及特殊环境挑战

1)  气象条件

 水利水文监测（如山洪预警系统）中，设备暴露于雨雪、强风环境。需防风支架设计，且温度自补偿功能消除-30℃~60℃的声速变化影响。

2)  野外无供电场景

 农田灌溉渠道、偏远水库没有市电供电，采用太阳能供电+锂电池方案，且超低的功耗。

                 图：几类严酷的工作场景

二、专为严酷环境设计的AL2020 一体化超声波液位计

 专为严酷环境设计的AL2020一体化超声波液位计具有以下特殊设计，使其特别适合在严酷环境下长期稳定工作

l  0.15瓦超低工作功耗，7-30V电压均可正常工作，特别适合远程监测应用气象环境恶劣的野外场所长期使用

l  探头采用80dB时（100000倍放大）变增益控制，超声波工作频率40KHZ，容易穿透粉尘和泡沫的干扰，

l  智能回波信号处理技术，消除泡沫、水样搅拌的影响。

l  出厂前预校准，现场即插即用，及时使用中不慎调乱了参数，可随时恢复出厂校准系数

l  最多128个液位计总线组网，用一个控制拖动多个传感器同时测量，在闸泵站、集水池等密集安装液位计的场所，可以免于安装多个控制器，

l  节约用户的使用成本

l  内置了NTC温度传感器，与液位同步测量环境温度，补偿声速随温度的变化，高低温环境下均能准确测量

l  防护等级达到IP68，部件灌封，长期浸水也不会损坏

l  传感器接口具有错接和反接?；すδ?/span>

                                                                                            图：AL2020 超声液位计的组成结构示意

                                                                                                                                                                                                                 图：基于RS485总线的一主多从工作模式

三、安装过程

四、软件配置

1、打开上位机，连接串口

点击上位机中的“传感器通讯"→点击菜单栏中的“串口连接"，选择串口、波特率、校验位。默认情况下是COM1、115200、无校验，并且串口显示打开，如果您连接终端的实际串口参数不相符，请在此项配置中选择正确的值，同时打开串口。点击“打开"按钮，即根据配置的串口、波特率、校验位与终端进行通讯连接。点击上位机中的“传感器连接"→点击菜单栏中的“传感器连接"，“地址范围"→点击“搜索"按钮→查看“已检测到的从机地址"→点击“连接"按钮即连接成功。默认情况下是传感器型号：AL2020，地址范围1~32。

2、配置参数

在“最大空高S"栏中，输入传感器距离容器底面的最大高度，点击“一键设置"液位=最大空高-测量空高。“安装高程"栏中，输入传感器安装面的高程，点击“一键设置"液位高程=安装高程-测量空高

3、查看回波波形和调试测量值

设置为轮询模式后，点击“轮询测量"→点击“开始"，等待进度条完成。将输出本次测量的回波波形图；

设置为轮询模式后，可以查看实时测量值和关键参数