超声波物位开关（上海双旭）

核心区分：超声波物位开关是点式限位仪表（开关量），只检测物料是否到达设定点位，输出继电器 / PNP/NPN 开关信号；超声波物位计是连续测量仪表，输出 4~20mA 模拟量，可实时读出物位高度。很多一体式超声波物位计自带两路继电器报警输出，可以实现高低位开关功能，容易和独立超声波物位开关混淆。

一、测量原理

超声波物位开关属于空气传导式非接触点位检测，探头发射超声波脉冲，声波打到物料表面反射；仪表判断回波信号强度与距离，当物位到达预设位置，内部电路翻转，输出开关通断信号，用于高位溢流报警、低位泵干保护、上下限联锁。

• 特点：非接触，探头不接触介质；不受介质导电与否影响；

• 局限：声波依靠空气传播，蒸汽、浓雾、厚泡沫、高粉尘会吸收声波，造成误动作；存在盲区。

二、上海双旭主流型号（超声波点位开关型）

1. US-01（小型一体式超声波物位开关）量程 0.3~3m，PP 探头，单点位继电器输出；小巧，适合小型加药罐、小水池高低液位报警，成本低。

2. US-02（双点型，一表检测高位 + 低位）0.3~5m，可独立设置高、低两个动作点位，两路继电器输出；污水池、水箱自动补水排水控制。

3. US-03 防腐型PVDF 探头，耐酸碱腐蚀；化工酸碱槽、腐蚀性挥发气体工况。

4. US-04 防爆本安型Exia 本安防爆，PP/PVDF 探头可选；危化品敞开储罐危险区限位保护。

补充：WS、Uson-11、QF 系列超声波物位计，自带继电器报警输出，属于连续物位计附加开关功能，不是独立的超声波物位开关。

三、优点

1. 非接触测量，无机械运动部件、磨损问题，维护简单；

2. 安装在罐顶，侧壁不用开孔，不破坏罐壁；

3. 液体、流动性颗粒粉料均可检测；

4. 不接触介质，粘稠、浑浊液体不会卡住探头；

5. 相比音叉：无挂料卡叉齿风险；缺点是对蒸汽泡沫敏感。

四、局限性（选型重点）

1. 大量蒸汽、浓雾、泡沫、高粉尘会衰减超声波，容易误触发 / 不动作；

2. 存在盲区，最高物位不能进入盲区；

3. 密闭压力容器、真空环境不能使用；

4. 只做定点开关，无法输出连续物位数值，不能用于液位计量；

5. 气体温度剧烈变化，声速漂移，造成动作点位偏移。

五、安装方法

1. 安装位置：罐顶安装，探头垂直向下对准物料表面；避开进料口、搅拌涡流区；波束范围内无管道、支架、爬梯；探头与罐壁距离≥量程 1/6。

2. 机械固定：螺纹 / 法兰安装；只紧固仪表六角基座，严禁扳动探头膜片；户外加装防雨遮阳罩。

3. 电气接线：屏蔽双绞线，DC24V 供电；屏蔽层仪表端单端接地；信号电缆远离动力电缆，间距≥30cm。防爆款断电开盖，格兰头密封压紧。

4. 安装校验：保证报警点位在仪表有效量程内，不能落在盲区。

六、调试步骤

1. 上电自检，探头发出轻微超声振动声；

2. 设置动作点位、回差（回差用来防止液面小幅波动造成开关频繁抖动）；

3. 设置滤波 / 阻尼：液面波动大，增大阻尼；

4. 查看回波曲线，确认到达设定物位时，继电器可靠翻转；

5. 模拟测试：升降液位，验证高位、低位动作，校验报警联锁回路。

七、常见故障及解决方法

1. 没有到达设定物位，就报警（误触发）原因：泡沫、雾气、粉尘吸收声波；探头表面积灰凝露；罐壁杂波反射。处理：清理探头；增大回差、加大阻尼；调整安装位置；工况恶劣改用音叉 / 雷达。

2. 物位已经到达，不触发报警原因：介质表面厚泡沫；量程 / 盲区参数设置错误；探头膜片严重脏污；供电不足。处理：清洁探头，核对参数；评估工况，泡沫太厚不适合超声波开关。

3. 开关频繁反复跳变原因：液面波浪、气泡；回差设置太小；电磁干扰。处理：增大动作回差、加大阻尼；规范屏蔽接地，远离变频器电缆。

4. 上电仪表无反应原因：供电电压不足、接线接反；保险损坏。处理：万用表测量电源，重新核对接线。

八、超声波物位开关 VS 音叉液位开关

• 超声波物位开关：非接触，罐顶安装；不受粘度、挂料影响；受蒸汽、泡沫、粉尘影响；适合大水池敞口罐；输出开关量，定点报警。

• 音叉液位开关：接触式，侧壁 / 罐顶安装；不受泡沫、蒸汽影响；介质粘稠易结晶会挂料，颗粒容易卡在叉齿；适合化工储罐、反应罐。

九、超声波物位开关 VS 超声波物位计

• 超声波物位开关：仅开关量输出，定点限位报警，无连续液位读数；价格更低。