超聲波液位計的原理和使用須知
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發布日(ri)期(qi): 2020.12.21
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超聲波液位計是一種非直接接觸式液位測量儀表。由于其不與塔、灌內液體直接接觸,所以沒有液體侵蝕等情況,故障率低。同時,安裝儀表的時候,不需要清…
超(chao)聲波液(ye)位(wei)計是一種非直(zhi)接接觸式液(ye)位(wei)測(ce)量(liang)儀表。由于(yu)其不(bu)與塔、灌內液(ye)體直(zhi)接接觸,所(suo)以(yi)沒有液(ye)體侵蝕等(deng)情況,故障率低(di)。同時,安(an)裝儀表的(de)時候(hou),不(bu)需要清理(li)塔、罐等(deng),直(zhi)接在外面選擇好位(wei)置安(an)裝,不(bu)影響(xiang)工業生產。超(chao)聲波液(ye)位(wei)計所(suo)具有的(de)這(zhe)些(xie)非接觸、干擾因(yin)素(su)少、價(jia)格(ge)低(di)廉、使用(yong)方便的(de)特點,使其廣泛(fan)應用(yong)于(yu)石(shi)油(you)、化工、農田水利等(deng)領域的(de)液(ye)位(wei)測(ce)量(liang),在水處理(li)和自控系(xi)統中應用(yong)尤其普(pu)遍。
一、超聲波液位計的原理
超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)液(ye)位(wei)計的(de)(de)換能器(探頭)發(fa)出(chu)高頻(pin)超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)脈沖。當遇到被測(ce)液(ye)位(wei)表(biao)(biao)面時,該聲(sheng)波(bo)(bo)便(bian)被反射(she)回(hui)來,部分反射(she)回(hui)波(bo)(bo)被換能器(探頭)接收(shou)并轉換成(cheng)電信號。從超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)發(fa)射(she)到被接收(shou),其(qi)時間(jian)(jian)T與換能器(探頭)至被測(ce)液(ye)位(wei)的(de)(de)距離(li)S成(cheng)正比。此距離(li)值S與聲(sheng)速(su)C和傳(chuan)輸時間(jian)(jian)T之間(jian)(jian)的(de)(de)關系(xi)可以用(yong)公式表(biao)(biao)示:S=C×T/2。
但是由于超聲(sheng)波(bo)脈沖(chong)有一(yi)定的(de)(de)寬度,這使得(de)在傳(chuan)感器(qi)較(jiao)近(jin)的(de)(de)小段區(qu)域內反射波(bo)與發射波(bo)重迭,傳(chuan)感器(qi)無法(fa)識別,也就不能測(ce)(ce)(ce)量其距(ju)離值(zhi)(zhi)。距(ju)離值(zhi)(zhi)無法(fa)測(ce)(ce)(ce)量的(de)(de)這一(yi)區(qu)域通常稱(cheng)為測(ce)(ce)(ce)量盲(mang)(mang)區(qu)。一(yi)般來講,盲(mang)(mang)區(qu)的(de)(de)大(da)小與超聲(sheng)波(bo)液位(wei)計的(de)(de)型(xing)號有關。而超聲(sheng)波(bo)液位(wei)計的(de)(de)最(zui)大(da)測(ce)(ce)(ce)量范圍取決于空氣(qi)對超聲(sheng)波(bo)的(de)(de)衰減以及(ji)脈沖(chong)從介質(zhi)表面反射的(de)(de)強(qiang)度。
通(tong)過傳感(gan)器發射并接收超聲波可測(ce)得(de)傳感(gan)器到液(ye)面的(de)(de)高度S,只(zhi)要將傳感(gan)器到測(ce)量(liang)罐體底部的(de)(de)距離L輸入到變送(song)(song)器的(de)(de)矩(ju)陣內,即可測(ce)得(de)介質的(de)(de)液(ye)位高度d=L-S。液(ye)位測(ce)量(liang)的(de)(de)精(jing)度可達毫米。使用時(shi)可將被測(ce)介質液(ye)位的(de)(de)上(shang)、下(xia)限(xian)輸入到變送(song)(song)器矩(ju)陣內,即可及時(shi)輸出上(shang)、下(xia)限(xian)報警。
二、超聲波液位計的使用須知
1、在安(an)裝(zhuang)超聲波液(ye)位(wei)計時,應注意調節好超聲波傳(chuan)感器(qi)距液(ye)面的高度,不(bu)宜過遠(yuan)和過近。過近,進入探頭盲區,就無法分辨;過遠(yuan),探頭接收的信號太弱,也(ye)不(bu)利于準確(que)測(ce)量。
2、確保探頭表(biao)面與(yu)被測液面保持垂直(zhi)。同時,要確保超聲(sheng)波液位計探頭所發射的超聲(sheng)波波束(shu)所輻射的區域內不得有障礙物,應避開罐內人梯、限位開關、管道等。正常(chang)情況下,變送器(qi)的二(er)極(ji)管會閃爍,接(jie)收到回波時,傳感器(qi)附近也能(neng)聽到噠噠聲(sheng)。
3、超聲波的(de)抗電磁干擾性能不強(qiang),易受附近的(de)用電設備(bei)影響。所以超聲波液(ye)位計的(de)信號線應使用獨立的(de)穿(chuan)(chuan)線管,并遠(yuan)離照明線和動力線。為保(bao)證信號屏蔽(bi)良好,穿(chuan)(chuan)線管應使用導電鋼管,屏蔽(bi)層采用單(dan)點接地,避免回路的(de)電位差(cha)干擾儀表。
4、信號(hao)線尤其是(shi)接頭處(chu)受潮(chao),也會造成信號(hao)紊亂,所以應保持(chi)信號(hao)線的干燥。當信號(hao)線須走纜溝時(shi),應在纜溝支架上敷設信號(hao)線。
5、為防止信號(hao)(hao)線接(jie)(jie)(jie)觸不良,在信號(hao)(hao)線中間(jian)盡量(liang)不留(liu)接(jie)(jie)(jie)頭(tou),如果接(jie)(jie)(jie)頭(tou)不可避免則應焊接(jie)(jie)(jie),以減少隱患。同時,接(jie)(jie)(jie)線端子的(de)壓(ya)接(jie)(jie)(jie)處不能有任何松動(dong),不然接(jie)(jie)(jie)觸電(dian)阻將較大。