超聲波液位計的原理和使用須知
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發(fā)布日期: 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?jì)x表。由于其不與塔、灌內液體直接接觸,所以沒(méi)有液體侵蝕等情況,故障率低。同時(shí),安裝儀表的時(shí)候,不需要清…
超聲波液位計是一種非直接接觸式液位測量?jì)x表。由于其不與塔、灌內液體直接接觸,所以沒(méi)有液體侵蝕等情況,故障率低。同時(shí),安裝儀表的時(shí)候,不需要清理塔、罐等,直接在外面選擇好位置安裝,不影響工業(yè)生產(chǎn)。超聲波液位計所具有的這些非接觸、干擾因素少、價(jià)格低廉、使用方便的特點(diǎn),使其廣泛應用于石油、化工、農田水利等領(lǐng)域的液位測量,在水處理和自控系統中應用尤其普遍。
一、超聲波液位計的原理
超聲波液位計的換能器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖。當遇到被測液位表面時(shí),該聲波便被反射回來(lái),部分反射回波被換能器(探頭)接收并轉換成電信號。從超聲波發(fā)射到被接收,其時(shí)間T與換能器(探頭)至被測液位的距離S成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=C×T/2。
但是由于超聲波脈沖有一定的寬度,這使得在傳感器較近的小段區域內反射波與發(fā)射波重迭,傳感器無(wú)法識別,也就不能測量其距離值。距離值無(wú)法測量的這一區域通常稱(chēng)為測量盲區。一般來(lái)講,盲區的大小與超聲波液位計的型號有關(guān)。而超聲波液位計的最大測量范圍取決于空氣對超聲波的衰減以及脈沖從介質(zhì)表面反射的強度。
通過(guò)傳感器發(fā)射并接收超聲波可測得傳感器到液面的高度S,只要將傳感器到測量罐體底部的距離L輸入到變送器的矩陣內,即可測得介質(zhì)的液位高度d=L-S。液位測量的精度可達毫米。使用時(shí)可將被測介質(zhì)液位的上、下限輸入到變送器矩陣內,即可及時(shí)輸出上、下限報警。
二、超聲波液位計的使用須知
1、在安裝超聲波液位計時(shí),應注意調節好超聲波傳感器距液面的高度,不宜過(guò)遠和過(guò)近。過(guò)近,進(jìn)入探頭盲區,就無(wú)法分辨;過(guò)遠,探頭接收的信號太弱,也不利于準確測量。
2、確保探頭表面與被測液面保持垂直。同時(shí),要確保超聲波液位計探頭所發(fā)射的超聲波波束所輻射的區域內不得有障礙物,應避開(kāi)罐內人梯、限位開(kāi)關(guān)、管道等。正常情況下,變送器的二極管會(huì )閃爍,接收到回波時(shí),傳感器附近也能聽(tīng)到噠噠聲。
3、超聲波的抗電磁干擾性能不強,易受附近的用電設備影響。所以超聲波液位計的信號線(xiàn)應使用獨立的穿線(xiàn)管,并遠離照明線(xiàn)和動(dòng)力線(xiàn)。為保證信號屏蔽良好,穿線(xiàn)管應使用導電鋼管,屏蔽層采用單點(diǎn)接地,避免回路的電位差干擾儀表。
4、信號線(xiàn)尤其是接頭處受潮,也會(huì )造成信號紊亂,所以應保持信號線(xiàn)的干燥。當信號線(xiàn)須走纜溝時(shí),應在纜溝支架上敷設信號線(xiàn)。
5、為防止信號線(xiàn)接觸不良,在信號線(xiàn)中間盡量不留接頭,如果接頭不可避免則應焊接,以減少隱患。同時(shí),接線(xiàn)端子的壓接處不能有任何松動(dòng),不然接觸電阻將較大。