超聲波液位計(jì)原理
超聲波物位計(jì)安裝于容器上部在電子單元的控制下,探頭向被測(cè)物體發(fā)射一束超聲波脈沖,聲波被物體表面反射,部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從超聲波發(fā)射到被重新被接收,其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。電子單元檢測(cè)該時(shí)間,并根據(jù)已知的聲速計(jì)算出被測(cè)距離。通過(guò)減法運(yùn)算就可得出物位值。由于溫度對(duì)聲速具有影響,所以儀表應(yīng)測(cè)量溫度,以修正聲速。
技術(shù)問(wèn)答
1.超聲波物位計(jì)適于什么樣的應(yīng)用環(huán)境?
在常溫、常壓的情況下,選擇超聲波物位計(jì)測(cè)量液體液位是佳的選擇,具有工作可靠、安裝簡(jiǎn)便、使用周期長(zhǎng)、免維護(hù)的特點(diǎn),并具有相對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
由于超聲波物位計(jì)在測(cè)物位時(shí),與被測(cè)介質(zhì)不接觸,同時(shí)為全密閉防腐結(jié)構(gòu),因此對(duì)于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測(cè)量,效果佳。
2.對(duì)于密閉容器內(nèi)的揮發(fā)性的液體的液位測(cè)量,應(yīng)注意那些事項(xiàng)?應(yīng)注意兩點(diǎn):
a容器內(nèi)體聲速可能與空氣中的聲速不同,如液位計(jì)不能對(duì)聲速進(jìn)行修正。則會(huì)出現(xiàn)一定的誤差;
揮發(fā)性的液體會(huì)在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié) ,阻擋聲波的收發(fā),要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。
我公司產(chǎn)品能夠滿足以上要求,并有大的實(shí)踐應(yīng)用。
3.超聲波物位計(jì)對(duì)固體料位的效果如何嗎?
使用超聲波物位計(jì)進(jìn)行料位測(cè)量是可行的,有足夠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和成功實(shí)例。
在對(duì)料位進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)選擇好安裝位置,選擇料面相對(duì)平整的位置;對(duì)于粉末狀的料位,可選擇功率(量程)更大的物位計(jì)進(jìn)行測(cè)量,
4. 對(duì)于液面劇烈波動(dòng)的液體,如何使用超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量?
有三種可行的辦法:
a選用具有自動(dòng)功率控制功能的超聲波液位計(jì)
b選用更大量程的超聲波液位計(jì)
C在液體中加入塑料管,測(cè)量塑料管內(nèi)液位
超聲波液位傳感器是一種非接觸式傳感器,使用的是超聲波反射原理,也就是通過(guò)監(jiān)測(cè)超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來(lái)計(jì)算液位高度,從而達(dá)到液位測(cè)量目的。
它具有非接觸、安裝簡(jiǎn)單,靈活性高等的特點(diǎn),不過(guò)安裝環(huán)境要求監(jiān)測(cè)下方位置不能有障礙物阻擋信號(hào)。超聲波對(duì)液體的穿透本領(lǐng)很大,可以穿透液體,可用于水文監(jiān)測(cè)、污水監(jiān)測(cè)、罐體液位監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景。
我們的超聲波液位計(jì)在工作的時(shí)候,都是把高頻脈沖聲波由換能器發(fā)出,并且是越到被檢測(cè)的物體表面,然后就反射回來(lái),這樣,反射回來(lái)的反射波被換能器接收,轉(zhuǎn)換成新號(hào),這就是超聲波液位計(jì)的原理所在,也許這么說(shuō)大家還是不太明白,容易走進(jìn)盲區(qū)的問(wèn)題,其實(shí),這是很簡(jiǎn)單的,就是超聲波變送器就無(wú)法測(cè)量液位了,所以在確定超聲波液位計(jì)的量程時(shí),留出40厘米的余量,安裝時(shí),變送器探頭高出高液位40厘米左右。這樣才能對(duì)液位的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)及超聲波液位計(jì)的安全。這樣,在實(shí)際的效應(yīng)當(dāng)中才是明顯的。
超聲波液位計(jì)優(yōu)點(diǎn)非常,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、讀數(shù)方便、非常便于安裝和維護(hù)。
2、安全清潔,儀表使用壽命長(zhǎng)、測(cè)量穩(wěn)定可靠、精度高。
3、采用非接觸式測(cè)量,不易受液體的粘度、密度等影響。
當(dāng)然,所謂尺短寸長(zhǎng)。超聲波液位計(jì)也有自身的局限性和無(wú)法克服的缺陷,具體說(shuō)來(lái),主要表現(xiàn)在:
1、超聲波液位計(jì)測(cè)量存在盲區(qū)。盲區(qū)就是儀表無(wú)法測(cè)量的區(qū)域。在超聲波脈沖傳輸過(guò)程中,超聲換能器附近的小面積區(qū)域通常不能接收到聲波。就收不到聲波的盲區(qū),其大小與超聲波的測(cè)量距離有關(guān)。一般來(lái)講,測(cè)量距離小,盲區(qū)就??;測(cè)量距離大,則盲區(qū)就大; 2、超聲波液位計(jì)測(cè)量易受溫度影響。在實(shí)際測(cè)量中,溫度的變化會(huì)導(dǎo)致聲音速度的變化,進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差;
3、聲波下面不宜有障礙物。由于超聲波液位計(jì)是利用聲波反射原理實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的,如果有障礙物會(huì)影響超聲波發(fā)射,造成信號(hào)丟失,影響測(cè)量效果;
4、超聲波液位計(jì)不宜用來(lái)測(cè)量壓力容器。由于壓力主要影響的是探頭,且壓力和溫度之間也有一定的關(guān)系,壓力的變化會(huì)影響到溫度的變化,進(jìn)而影響聲速的變化,使測(cè)量的精度受到影響;
5、超聲波液位計(jì)不能在有水霧、易產(chǎn)生大量泡沫性的介質(zhì)、易揮發(fā)性介質(zhì)的場(chǎng)合使用。因?yàn)檫@種工況容易吸收聲波或干擾聲波發(fā)射,而使信號(hào)丟失、精度下降。
超聲波液位計(jì)是一種數(shù)字化的液位儀表,而且它是由微處理器來(lái)進(jìn)行控制的。在測(cè)量過(guò)程中,超聲波脈沖從換能器發(fā)出,聲波在經(jīng)過(guò)液體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射,反射后再被同一個(gè)傳感器進(jìn)行接收,這樣通過(guò)壓電晶體在轉(zhuǎn)換成一種電信號(hào)。后,經(jīng)過(guò)對(duì)聲波的發(fā)射和后的接收之間所需要的時(shí)間來(lái)進(jìn)行計(jì)算傳感器到所測(cè)的液體表面的實(shí)際距離。他大的優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)量任何介質(zhì),因?yàn)樗遣捎玫姆墙佑|性的測(cè)量手段,因此可以廣泛地使用在各類固、液體物料的測(cè)量之中。
液位測(cè)量技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展,它的各種測(cè)量方法在工業(yè)生產(chǎn)中都有了自己的應(yīng)用領(lǐng)域,并得到快速的進(jìn)步。液位是油罐計(jì)量中的重要參數(shù)之一,因此需要對(duì)它進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。油罐儲(chǔ)油計(jì)量是油料業(yè)務(wù)中的一項(xiàng)重要組成部分,其目的在于正確測(cè)得儲(chǔ)罐容積、內(nèi)部存儲(chǔ)液體介質(zhì)的質(zhì)量、油品含水率等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位的高低、對(duì)液位上下限進(jìn)行報(bào)警,連續(xù)監(jiān)視作業(yè)過(guò)程并進(jìn)行調(diào)節(jié),使液位保持在所要求的高度。
實(shí)現(xiàn)對(duì)油罐的自動(dòng)計(jì)量,達(dá)到測(cè)量的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和性的目的,不僅能滿足平時(shí)的正常作業(yè)和應(yīng)急保障,還可以減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,及時(shí)提供決策數(shù)據(jù),提高油庫(kù)自動(dòng)化信息管理水平。
超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。在測(cè)量中超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。 由于采用非接觸的測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。超聲波對(duì)于不接觸儀器儀表或相關(guān)行業(yè)的人比較陌生,但對(duì)于在這個(gè)行業(yè)內(nèi)的人基本都會(huì)遇到,超聲波和空氣一樣,看不見(jiàn)摸不著得,但卻是實(shí)實(shí)在在存在的。
超聲波液位計(jì)的應(yīng)用
超聲波液位計(jì)應(yīng)用廣泛,一般適用于表面規(guī)則平整的液體液位測(cè)量,在水處理、化工、電力、冶金、石油、半導(dǎo)體等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用,特別適用于有腐蝕(酸、堿)的介質(zhì)、有污染的場(chǎng)合、或易產(chǎn)生粘附物的物質(zhì)場(chǎng)合下的液位測(cè)量。
固定方法:先將探頭探入容器,然后固定法蘭,使其盡量保持水平。固定完成后要檢查是否固定穩(wěn)固,防止現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備因振動(dòng)等原因造成液位計(jì)位置歪斜,影響液位計(jì)的正常使用。
超聲波液位計(jì)測(cè)量原理
超聲波液位計(jì)垂直安裝在液體的表面,它向液面發(fā)出一個(gè)超聲波脈沖,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,超聲波液位計(jì)的傳感器接收到從液面反射回的信號(hào),信號(hào)經(jīng)過(guò)變送器電路的選擇和處理,根據(jù)超聲波液位計(jì)發(fā)出和接收超聲波的時(shí)間差,計(jì)算出液面到傳感器的距離。
礦用超聲波液位計(jì)用于對(duì)水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),本產(chǎn)品采用 芯片,具有自動(dòng)功率調(diào)整、增益自動(dòng)控制,溫度補(bǔ)償,有效了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性??捎糜跍y(cè)試各種液體的高度及固體物料的高度。