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超声波液位计的特点有哪些使用环境条件是什么《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:48:52 阅读: 来源:石油钻机厂家

2018-12-25 20:56:28来源:贤集网 赵媛

超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。在测量中超声波脉冲由传感器(换能器)发出,声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器,通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号,并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。由于采用非接触的测量,被测介质几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。超声波液位计可以定点和连续的测量,很方便的提供遥测和遥控信号,又有很大的适应性,对介质的状态无苛求,且不需要运动不见,其传播速度并不直接与媒介的介电常数、电导率,热导率有关,且经济耐用,使用与安装方便。对于超声波液位计,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家介绍超声波液位计的特点、使用环境条件、测量方式、安装原则、使用注意事项、不能应用于哪些工况?使用时会存在哪些潜在问题?选择要点。一起来看看吧!

超声波液位计的特点

1、抗干扰,受环境影响比较小,可在变电站、发射塔等强磁场环境中稳定运行并测量。

2、安全性、可靠性强。非接触测量有毒害、有腐蚀、有压力、易燃爆、易挥发、易泄漏的液体时,不使用阀门、连通管、接头,没有漏点,不接触罐内的液体和气体,非常安全。即使在仪表损坏或维修状态下,也绝无引起泄漏、毒害、爆炸的可能。

3、结构简单、体积小、重量轻,便于安装维护和保养。

4、可靠性、耐用性高。传感器和仪表中无机械运动部件,并严格密封,与外界隔离,不会磨损或腐蚀。

5、功率大小可调整,适应不同工作环境。

6、精确度高。液位计通过自动校准功能,实现仪表实时自动校准,使液位测量与校准自成闭环系统,保持仪表最高的测量精度。

7、适用性广泛。超声波液位计性价比高,日常运行费用极低。与被测介质的压力、温度、密度、介电常数、黏度及有无腐蚀性无关。

8、大量程,最高可达50米的量程范围,基本可满足各种安装条件。

9、非接触的测量方式,几乎可用于测量各种固、液体介质。

10、超声波液位计可用于远程物位/液位的监测或控制。

11、先进的技术与优质的电路元件可保证超声波液位计长期稳定可靠的工作,仪表不需要伴热,节约能源,现场标准化高。

超声波液位计的使用环境条件

1、介质压力:声波在真空下是无法传播的,但在微真空状态下可以传播,但我们建议不要在任何真空环境中应用,即微真空状态 。因为可能造成超声波工作不正常或者误差变大。

2、介质湿度:在干燥或者饱和湿度的空气中,声速最大将会变化2%,水蒸气中空气含有多种气体影响超声波发射速度。

3、空间:在声波下面有障碍或者有管路,影响超声波发射,造成信号丢失。

4、泡沫:被测介质所产生的大量泡沫容易吸收声波或者干扰声波发射。

5、气流:在风速小于50Km/h时候,基本可以忽略,在风速大于50Km/h时将对测量结果产生影响。

超声波液位计测量方式

1、液体

测量方法:探头固定装置在液体中最低液位处,探头宣布的超声脉冲在液体中由探头传至液面,反射后再从液面返回到统一探头而被接纳。采用这种测量办法,凡间要求液体的温度转变不大,介质中杂质等影响超声波传达的要素较少。不然,超声波在液体中的传达速度转变会对测量后果形成较大影响。

2、气体

测量方法:探头装置在最高液位之上的气体中,这种方法下,液位测量准确度受超声波在气体中的传达速度影响较大。凡间状况下,只需装置前提答应,彩这种方法较好,这种方法有利于调试和维护。

3、固体

测量方法:将一根传声的固体棒或管刺进液体中,上端要凌驾最高液位,探头装置在传声固体的上端,因为发射时脉冲需求延续一段工夫,放在该工夫内的回波和发射波不易区分,这段工夫所对应的间隔称测量盲区。探险头装置时凌驾最高液面的间隔应大于盲区间隔。尚有一发一收双探头方法,声波的接纳与发射由两探头自力完成,可以使盲区大为减小,这在某些装置地位较小的非凡场所是很便利的。

超声波液位计的安装原则

1、探头发射面到最低液位的距离,应小于选购仪表的量程。

2、探头发射面到最高液位的距离,应大于选购仪表的盲区。

3、探头的发射面应该与液体表面保持平行。

4、探头的安装位置应尽量避开正下方进、出料口等液面剧烈波动的位置。

5、若池壁或罐壁不光滑,仪表安装位置需离开池壁或罐壁0.3m以上。

6、若探头发射面到最高液位的距离小于选购仪表的盲区,需加装延伸管,延伸管管径大于120mm,长度0.35m~0.50m,垂直安装,内壁光滑,罐上开孔应大于延伸管内径。或者将管子通至罐底,管径大于80mm,管底留孔保持延伸管内液面与罐内等高。

超声波液位计使用注意事项

1、回波反射产生的干扰回波和假回波,可通过软件来排除,但有效回波强度也同时被衰减。因此,设计选型时,要考虑衰减因素,选择量程要留有一定的余量。

2、为了尽量减少干扰回波,安装位置要尽可能选择液面平稳的位置,同时远离扶梯、检修通道、进水口、出水口、搅拌器,尽可能与池壁保持较远的距离。在探头规定的波束发射角下,锥形波束在zui低测量液面上的投影,不与容器壁及其它能反射声波的构件接触。在避开盲区的前提下,尽量贴近zui高液面安装,以减少池壁回波的干扰。为获得尽可能强的回波,要保证探头与被测界面垂直。

3、首次投运,须对仪表进行使用位置、介质特性、工艺条件等内容的设定,完成空程、满量程校正。利用配套软件进行回波曲线检查,抑制干扰回波。建议在有条件的情况下,在池壁上分别标注液位满量程的20%、50%、95%、三点,以方便今后维护和校验。

4、为避免因压力、温度等特性变化而产生的液位误差,应选择有温度补偿的产品。

5、泡沫是声波反射不充分的表面,会吸收一部分或是全部的声波脉冲能量,减少或是完全消除回波信号。因此,在被测液面存在泡沫的场合,不能使用。但在泡沫较轻,盲区允许的情况下,可通过加大液位计的功率,来实现测量。

6、注意复位。当这种液位计在使用了一段时间之后,在这个时候就要注意它的复位,在使用了一段时间之后,一定要注意这方面的操作,在出现了故障之后,一般复位的时候也很难达到故障的恢复,所以最好是保存数据之后再重新启动,这样也就可以起到正常的启动了,这种超声波液位计在使用的时候,也都能多方面表现出产品的优点,但是在这方面必须要注意,因为毕竟也不是什么太复杂的操作。

7、正常编程。在操作和使用这种液位计的时候,一定要按说明书来进行正规性的操作,编程和调试的过程中,如果在操作上面不能达到,最后也就会造成编程混乱,最后会影响到全部的操作。

8、注意指示灯。这是是一个使用的基本知识,相信更多的人也都知道段,如果在使用的时候出现了顶部的指示灯亮起,即证明出现了问题,某咱是我们不正常,也或者是超声波液位计出现了问题,当出现灯亮起时,一定要及时的检查领口及液位,检出问题时应该及时的排除。

超声波液位计不能应用于哪些工况?

1、真空环境和传播介质变化(如强挥发性)的场合

超声波本质是一种机械波,需要借助介质来传播,所以,超声波液位计最大的应用局限是不能用于真空环境和传播介质变化(如强挥发性)的场合。

2、大量程和高精度的场合

作为一种机械波,超声波在传播的过程中会存在衰减,考虑到精度和量程的矛盾性,超声波液位计实际应用中量程范围较小,精度稍差,所以在大量程和高精度的场合不能使用超声波液位计。

3、高温高压场合

超声波液位计的换能器由压电陶瓷和塑性外壳灌封而成,所以在高温高压环境下不能使用,一般来说,超声波液位计的最大耐受温度为80℃。

4、温度频繁变化的场合

超声波液位计在实际应用中测量的时间量,结合声速,可以得出距离值(时间×声速=距离)。但是声速会随着介质和温度的变化而变化,所以超声波液位计也不能应用于温度频繁变化的场合。

超声波液位计使用时会存在哪些潜在问题

1、反射问题

如果被探测物体始终在合适的角度,那超声波液位计将会获得正确的角度。但是不幸的是,在实际使用中,很少被探测物体是能被正确的检测的。还可能会出现误差。

2、镜面反射

这个问题和高中物理中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下,发出的声波被光滑的物体镜面反射出去,因此无法产生回波,也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。

3、三角误差

当被测物体与传感器成一定角度的时候,所探测的距离和实际距离有个三角误差。

4、多次反射

这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到,因此实际的探测值并不是真实的距离值。这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探测多个超声波的返回值,用来筛选出正确的读数。

5、噪音

虽然多数超声波传液位计的工作频率为40-45Khz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如,电机在转动过程会产生 一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决,比如发射一组长短不同的音波,只有当探测头检测到相同组合的音波的时候,才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。

6、交叉问题

交叉问题是当多个超声液位计按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的。超声波X发出的声波,经过镜面反射,被传感器Z和Y获得,这时Z和Y会根据这个信号来计算距离值,从而无法获得正确的测量。

超声波液位计的选择要点

1、管径大小

如测量的管径底于DN15mm以下,最好选择进口超声波液位计,目前国产超声波液位计对于小管径测量,达不到技术要求。

2、介质温度

当测量的介质为常温时,可选择国产超声波液位计,温度在120度到200度时,也应选择进口超声波液位计。

3、精度要求

如用户对精度要求高时,侧应进口超声波液位计。

4、气体超声波液位计

如用户测量的介质为气体或含有少量的水时,侧需选择气体两用的超声波液位计具体可以咨询我公司的技术人员。

5、固定式或手持式超声波液位计

如果有足够的安装空间,和外接电源,固定式超声波液位计比较经济实惠,而手持式超声波液位计便于巡检、携带。

上述是贤集网小编为大家讲解的超声波液位计的特点、使用环境条件、测量方式、安装原则、使用注意事项、不能应用于哪些工况?使用时会存在哪些潜在问题?选择要点。希望能够帮助到大家!当然,大家要注意,超声波液位计在发射超声波脉冲时,不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度,同时发射完超声波后传感器还有余振,期间不能检测反射回波,因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测,这段距离称为盲区。被测的最高物位如进入盲区,仪表将不能正确检测,会出现误差。如有需要,可以将物位计加高安装。 在工程设计选型时,最应注意的问题要选择一个好的安装位置,设计合适的安装接口。安装位置要尽可能选择液面平稳、料面平整的位置,同时远离扶梯、进料口、出料口,尽可能与容器壁保持较远的距离,远离搅拌器。

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