超聲波液位計是液位測量儀(yi) 表界中的新的寵兒(er) ,而它另外一個(ge) 名字大家可能耳熟能詳:非接觸式超聲波液位計。沒錯,超聲波液位計以非接觸作為(wei) 主要特點,在電氣儀(yi) 表的圈子裏麵,占據了越來越重要的角色。非接觸式超聲波液位計它的優(you) 點是比較多的,在一些比較惡劣的情況下,例如所測液位含有比較多的顆粒物雜質,罐體(ti) 上強腐蝕的介質,所測介質溫度較高的情況,在這種情況下,投入式液位計並不適用,很多的現場都青睞於(yu) 非接觸式超聲波液位計,它的安裝雖然有一定的要求,但是測量相對更加穩定。為(wei) 什麽(me) 在這類工況下非接觸式超聲波液位計可以使用呢?這就不得說超聲波液位計的測量原理了!
超聲波液位計特點及工作原理
超聲波液位計是由微處理器控製的液位數字儀(yi) 表。在測量中超聲波脈衝(chong) 由傳(chuan) 感器發出,聲波經液體(ti) 表麵放射後被傳(chuan) 感器接收,通過壓電晶體(ti) 或磁致伸縮器件轉換成電信號,由聲波的發送和接收之間的時間來計算傳(chuan) 感器到被測液體(ti) 表麵的距離。超聲波液位計采用非接觸測量,對被測介質幾乎不受限製,可廣泛用於(yu) 液體(ti) 固體(ti) 物料高度的測量。
超聲波液位計適於(yu) 應用的環境
超聲波液位計是超聲波液位計和超聲波料位計的統稱,當用於(yu) 測量液體(ti) 液位時,通常稱為(wei) 超聲波液位計; 當用於(yu) 測量固體(ti) 料位時,通常稱為(wei) 超聲波料位計。
超聲波液位計通常應用於(yu) 溫度在-40℃~100℃之間、壓力在3Bar(5kg/cm2)以下的場所進行液位或料位的測量。
超聲波液位計的安裝
1超聲波液位計安裝方式
1)超聲波液位計應水平置於(yu) 容器頂部。
2)選擇一個(ge) 合適的方法來安裝超聲波液位計。
3)超聲波收發傳(chuan) 感麵應與(yu) 液麵平行。
4)超聲波收發傳(chuan) 感麵應盡量避免靠近容器側(ce) 壁。
5)為(wei) 避免振動或搖晃導致液位計鬆動,請小心的進行堅固安裝。
6)同一容器內(nei) 不要安裝多台超聲波液位計,超聲波互相幹擾會(hui) 導致測量誤差。
7)安裝位置應避免陽光直射,露天安裝應加防護罩。
8)安裝位置應避免強振動區域,如安裝在輕振動區域,應安裝橡膠減振器。
9)安裝位置應遠離進料口且不能碰到障礙物。
10)如法蘭(lan) 安裝時,請注意法蘭(lan) 立管高度與(yu) 立管內(nei) 徑的關(guan) 係。
11)安裝接口要求開口尺寸足夠大,當為(wei) 法蘭(lan) 安裝時,法蘭(lan) 下麵的接管長度要設計合理,對於(yu) 10米、12米量程的物位計,接管長度應不大於(yu) 15cm,選擇DN80以上的法蘭(lan) 口。
對於(yu) 15米、20米、30米和40米量程的物位計,接管長度應不大於(yu) 20cm,選擇DN200以上的法蘭(lan) 口。
對於(yu) 8米以下量程的物位計,對接管長度無要求,可適當設計,以消除盲區的影響,並選擇DN65以上的法蘭(lan) 口。
對於(yu) 8米以下量程的物位計,對接管長度無要求,可適當設計,以消除盲區的影響,並選擇DN65以上的法蘭(lan) 口。
2對於(yu) 密封容器內(nei) 的揮發液體(ti) 的液位測量應注意兩(liang) 點
容器內(nei) 氣體(ti) 聲速可能與(yu) 空氣中的聲速不同,如液位計不能對聲速進行修正,則會(hui) 出現較大誤差。
揮發性的液體(ti) 會(hui) 在超聲波液位計探頭表麵凝結,阻擋聲波的收發,要求液位計具有可變功率控製功能。
3對於(yu) 液麵劇烈波動的液體(ti) 在選用超聲波液位計有三種方法
a 選用具有自動功率控製功能的超聲波液位計。
b 選用更大量程的超聲波液位計。
c 在液體(ti) 中加沉井,測量沉井內(nei) 的液位。
4兩(liang) 線製和三線製超聲波液位計
a 兩(liang) 線製超聲波液位計其供電(DC24V)與(yu) 信號輸出 (DC4-20mA)共用一個(ge) 回路,為(wei) 標準的變送器形式,不足之處是發射功率弱,不適合有較大波動的液麵液位測量,當液位有較大揮發時,測量效果也不理想。
b 三線製超聲波液位計,其供電24VDC與(yu) 信號輸出4- 20mADC各使用兩(liang) 條線,負端與(yu) 地共用一條線。其優(you) 勢是發射功率較大,適用於(yu) 多種條件的液位和料位進行測量,效果較好。
5安裝示意圖
B=盲區距離(近端測量距離)
H=遠端測量距離
D=發射頭至待測物表麵距離
L=液位F=最大液位
聲波入射角度必須與(yu) 水平麵保持直角
傳(chuan) 感器安裝不可太靠近內(nei) 壁以造成測量誤差
安裝時應避免安裝在進料口的位置,以免受物料或障礙物的幹擾。
當超聲波換能器表麵到最高液位的距離小於(yu) 0.5米時,需要在盲板蓋上,加焊延伸管,以增加換能器表麵到最高液位的距離。具體(ti) 安裝方式如下圖所示。
對於(yu) 安裝在室外或潮濕室內(nei) 及製冷或加熱的罐上的儀(yi) 表,為(wei) 了防潮,應擰緊電纜密封套,而且要在進線口處使電纜向下彎曲。如圖示
利用固定支架將超聲波液位儀(yi) 安裝於(yu) 被測液體(ti) 正上方,儀(yi) 表的電源及通信線通過鍍鋅鋼管連接到控製室。當然也可以象罐頂安裝方法一樣,用法蘭(lan) 固定換能器的方法來固定儀(yi) 表。
注意:
儀(yi) 表的發射麵一定要水平;
超聲波換能器表麵的安裝高度,應小於(yu) 儀(yi) 表的量程;
超聲波換能器表麵到池頂或最高液位的高度,應大於(yu) 儀(yi) 表的盲區;
超聲波換能器至池壁、河岸、堤防的距離。一般需要大於(yu) 0.5米以上。若壁不光滑、有明顯的凸出,則需要適當增加距離.
超聲波液位計的日常使用維護
超聲波液位計在日常使用維護中要從(cong) 外觀上檢查儀(yi) 表是否有損壞。
檢查是否符合測量點的技術要求,如過程溫度、壓力、環境溫度、測量範圍等。
檢查測量值是否與(yu) 實際值一致。安裝地點是否有遮陽避雨的保護措施。
檢查接線端子位置是否正確、電纜密封塞是否擰緊、外殼蓋是否擰緊。若有輔助電源,顯示模塊是否有顯示。
超聲波在使用中,電源必須與(yu) 銘牌上數據一致,在接線前應切斷電源。