Dinel超聲波液位傳感器 ULM?53N?10?G?M?B?L?K2  技術(shù)文章

ULM?53N?10?G?M?B?L?K2 是捷克 Dinel 出品的非接觸式超聲波液位傳感器，專為工業(yè)連續(xù)液位監(jiān)測設(shè)計，具備 0.4–10 m 量程、RS?485 Modbus 輸出、IP67 防護(hù) 等特性，適配污水、化工、食品等多種工況。

一、型號含義與規(guī)格定位

1. 型號編碼解析（ULM?53N?10?G?M?B?L?K2）

ULM?53：產(chǎn)品系列（超聲波液位計）

N：普通環(huán)境型（非防爆）

10：量程 0.4–10 m

G：過程連接 G 2?" 螺紋

M：輸出 RS?485 Modbus RTU

B：電氣連接 PG11 電纜格蘭頭

L：無本地按鍵 / LED 顯示（僅遠(yuǎn)程配置）

K2：電纜長度 2 m（標(biāo)準(zhǔn)配置）

2. 核心定位

測量原理：超聲波回波時間法（非接觸）

適用介質(zhì)：液體、污泥、懸浮液、糊狀物料（不適用于強(qiáng)腐蝕性有機(jī)溶劑）

安裝場景：敞開 / 密閉容器、水池、溝渠、排污口

防護(hù)等級：IP67（B?M?L 配置）

二、核心技術(shù)參數(shù)

1. 測量性能

量程：0.4–10 m（盲區(qū) ≤ 0.4 m）

精度：±0.2% FS（全量程內(nèi)）

分辨率：< 1 mm

波束角：14°（?3 dB）

測量周期：1.2 s（可通過 Modbus 調(diào)整）

溫度補(bǔ)償：內(nèi)置，溫度 ≤ 0.04%/K

2. 電氣參數(shù)

供電：18–36 V DC

輸出：RS?485 Modbus RTU

功耗：≤ 20 mA

負(fù)載能力：Modbus 總線標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載

保護(hù)：反接、過流、短路保護(hù)

3. 環(huán)境與機(jī)械

環(huán)境溫度：?30°C ～ +60°C

介質(zhì)溫度：?20°C ～ +80°C

過壓：0.1 MPa（1 bar）

外殼材質(zhì)：PP（聚丙烯）

探頭材質(zhì)：PVDF（聚偏氟乙烯）

重量：0.65 kg

過程連接：G 2?" 外螺紋

三、Dinel超聲波液位傳感器 工作原理（超聲波回波測距）

1. 核心物理機(jī)制

傳感器內(nèi)置壓電陶瓷超聲換能器，周期性發(fā)射高頻超聲波脈沖（約 200 kHz），脈沖經(jīng)空氣傳播至液面后反射，換能器接收回波。

距離公式：d = v × t / 2

d：探頭?液面距離

v：聲速（經(jīng)溫度補(bǔ)償校準(zhǔn)）

t：脈沖往返時間

電子模塊計算時間差，結(jié)合溫度補(bǔ)償，將距離轉(zhuǎn)換為液位高度，并輸出 Modbus 數(shù)字信號。

2. 信號處理流程

發(fā)射：控制器驅(qū)動換能器發(fā)射超聲脈沖

傳播：脈沖在空氣中傳播，遇液面反射

接收：換能器捕捉回波，轉(zhuǎn)換為電信號

處理：濾波、放大、時間測量、溫度補(bǔ)償

輸出：換算為液位值，通過 RS?485 上傳至 PLC / 上位機(jī)

3. 關(guān)鍵特性

非接觸測量：探頭不接觸介質(zhì)，無磨損、無堵塞、耐污

溫度自動補(bǔ)償：消除環(huán)境溫度對聲速的影響，保證精度

回波優(yōu)化：內(nèi)置算法過濾干擾（泡沫、波動、障礙物）

Modbus 通訊：支持遠(yuǎn)程配置、數(shù)據(jù)讀取、故障診斷

四、Dinel傳感器結(jié)構(gòu)與安裝要點

1. 結(jié)構(gòu)組成

超聲探頭：PVDF 材質(zhì)，發(fā)射 / 接收聲波

電子艙：PP 外殼，含信號處理、通訊模塊

電氣接口：PG11 格蘭頭，配 2 m 電纜

安裝接口：G 2?" 螺紋，適配標(biāo)準(zhǔn)容器開孔

2. 安裝規(guī)范（關(guān)鍵）

垂直安裝：探頭必須垂直向下正對液面，傾斜 ≤ ±5°

避開干擾：遠(yuǎn)離容器壁、攪拌器、進(jìn)料口、障礙物（距離 ≥ 30 cm）

盲區(qū)規(guī)避：確保液位高于0.4 m 盲區(qū)

密封可靠：螺紋處使用耐溫密封墊，防止水汽進(jìn)入

電纜防護(hù)：使用屏蔽電纜，遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源（電機(jī)、變頻器）

3. 配置方式（L 型無本地按鍵）

僅支持遠(yuǎn)程配置：通過 Modbus RTU 或 Dinel 專用軟件設(shè)置量程、零點、滿度、輸出映射

狀態(tài)指示：無本地 LED，通過通訊報文反饋運行 / 故障狀態(tài)

五、典型應(yīng)用場景

水處理：污水池、沉淀池、調(diào)節(jié)池液位監(jiān)測

化工行業(yè)：腐蝕性液體、漿料、樹脂儲罐（非強(qiáng)有機(jī)溶劑）

食品加工：醬料、飲料、食用油儲罐

環(huán)保工程：滲濾液池、污泥池、雨水井

工業(yè)過程：冷卻塔、循環(huán)水池、反應(yīng)釜液位控制

六、優(yōu)勢與選型價值

非接觸優(yōu)勢：無介質(zhì)接觸，適用于臟污、腐蝕、高粘度介質(zhì)

高精度與穩(wěn)定性：±0.2% FS 精度，溫度補(bǔ)償，抗干擾強(qiáng)

數(shù)字化通訊：RS?485 Modbus 便于接入自動化系統(tǒng)

高防護(hù)與耐用：IP67、PVDF 探頭，適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境

免維護(hù)：無活動部件，日常僅需清潔探頭表面

七、常見問題與解決方案

表格

問題現(xiàn)象    可能原因    解決方法

無信號 / 通訊失敗    接線錯誤、電源異常、Modbus 地址沖突    檢查接線、電源、地址設(shè)置

數(shù)值波動大    液面劇烈波動、泡沫干擾、安裝傾斜    加裝防波板、調(diào)整安裝位置、啟用濾波

測量不準(zhǔn)    溫度未補(bǔ)償、量程設(shè)置錯誤、探頭污染    校準(zhǔn)溫度、重新配置量程、清潔探頭

信號丟失    探頭被遮擋、介質(zhì)介電常數(shù)過低    清除遮擋、確認(rèn)介質(zhì)適用性

八、總結(jié)

ULM?53N?10?G?M?B?L?K2 是一款高性能、數(shù)字化、非接觸式超聲波液位傳感器，憑借 0.4–10 m 量程、Modbus 通訊、IP67 防護(hù) 等優(yōu)勢，成為工業(yè)液位監(jiān)測的可靠選擇。其非接觸原理與數(shù)字化輸出，適配自動化控制系統(tǒng)，尤其適合污水、化工、食品等復(fù)雜工況。