超聲波液位計的盲區(qū)如同人眼的盲區(qū)一樣,是當(dāng)物體離眼睛較近且角度一定的時候,反而看不清楚了或者看不見,這一范圍就叫做盲區(qū)。
超聲波液位計的工作原理,是根據(jù)超聲波的發(fā)射和接收來實現(xiàn)的。超聲波在空氣中傳輸?shù)乃俣仁且欢ǖ模暡òl(fā)射出去,然后接收液面或物面反射回來的波,從發(fā)射開始計時,到接收到回波結(jié)束。超聲波在空氣中傳輸?shù)臅r間就定了。因為是一個來回,那實際距離就是距離的一半。池子的深度或罐體的高度是一定的。那實際液位就是池子的深度減去超聲波液位計測量的距離,就是液位或物位的高度了。由此,就實現(xiàn)了超聲波測量液位或者物位了。
超聲波液位計的盲區(qū),根據(jù)量程的不同,盲區(qū)也不同。量程小,則盲區(qū)小,量程大,則盲區(qū)大。但一般都在30cm-50cm之間。所以一般在安裝超聲波液位計的時候盲區(qū)一定是要考慮進去的。在特殊場合,會要求盲區(qū)很小,這個時候可以考慮小盲區(qū)超聲波液位計,其盲區(qū)一般約有2-6cm。量程可達30m。在很多液位測量的領(lǐng)域,因為空間的限制,安裝條件的限制,需要盲區(qū)很小的超聲波液位計。
超聲波液位計液位進入盲區(qū),通常會顯示二次回波對應(yīng)的液位位置。舉例而言,如果盲區(qū)是0.3m,液面至換能器(或探頭)表面的距離是0.2m,則液位計會顯示對應(yīng)空間距離為0.4m的液位值。由于在測量液位時,液面反射良好,因此超聲波液位計發(fā)出的聲脈沖,經(jīng)液面反射后,回波到達換能器(或探頭)表面后又會被重新反射回液面,并被再次反射回?fù)Q能器并接收,這時的回波即為二次回波。如果反射條件良好,還可能收到多次回波(多次往返的回波)。
超聲波液位計由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。無機械可動部分,可靠性高,安裝簡單、方便,屬于非接觸測量,E而等影響精度比較低。
超聲波液位計常見問題
1.攪拌對超聲波液位計影響:
現(xiàn)場容器常常有攪拌,液體波動比較大,影響超聲波液位計的測量;該種情況下可以適當(dāng)降低攪拌器的轉(zhuǎn)速、或?qū)⑻筋^偏離攪拌中心;還可以安裝靜管,從而有效消除因攪拌器攪拌對液位測量產(chǎn)生的影響。
2.泡沫對超聲波液位計影響:
在用超聲波液位計來測量液位的過程中,經(jīng)常會遇到泡沫的干擾。泡沫按照屬性可以分為:干、濕、中性、重型四種。
干泡沫和濕泡沫能將超聲波反射回來,故用超聲波液位計來測量無影響;中性泡沫則會吸收和擴散部分超聲波,因而會減弱超聲波的反射,導(dǎo)致回波不穩(wěn)定。因此當(dāng)介質(zhì)表面為稠而厚的泡沫時,超聲波液位計的測量誤差會較大,甚至無法測量。
在干擾嚴(yán)重的工況下,超聲波液位計可以通過加裝靜管的辦法來屏蔽泡沫的干擾。
3.蒸汽、霧氣對超聲波液位計影響:
當(dāng)工作環(huán)境溫度很高時,液體介質(zhì)容易產(chǎn)生蒸汽或霧氣,由于蒸汽比空氣要輕,所以上浮到罐頂部,形成了一層對超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層。通過加裝靜管,可以減少或削弱蒸汽層對測量的影響。
4.盲區(qū)對超聲波液位計影響:
超聲波液位計的盲區(qū),就如同人的眼睛一樣,盲區(qū)是當(dāng)物體離眼睛非常近的時候,反而看不清楚,這一段距離叫作盲區(qū)。
超聲波液位計的盲區(qū),根據(jù)量程的不同而不同。量程小,則盲區(qū)小,量程大,則盲區(qū)大。所以要求測量的zu高液位不得高于超聲波液位計的盲區(qū)。
5.壓力和溫度對超聲波液位計影響:
首先,聲速在真空下無法傳播,而超聲波的本質(zhì)是一種聲波,且屬于機械波,故它也不能在真空中傳播。
其次,是溫度,雖然超聲波液位計的參數(shù)匯總有最大壓力值,但是隨著溫度的升高,該最大壓力值會相應(yīng)減小,所以在選型的時候要注意此參數(shù)。
另外對于在戶外安裝的液位計,可以采用加裝遮陽罩等措施來減弱溫度因素的影響。
靜管技術(shù)安裝注意事項:超聲波液位計都采用了Echo-Pipe技術(shù),允許探頭安裝在2"-4"的金屬或者非金屬導(dǎo)管中,而不受導(dǎo)管內(nèi)壁反射波的干擾,適合在有攪拌,泡沫,水蒸汽和周圍有障礙物所產(chǎn)生雜波的環(huán)境中應(yīng)用。
在安裝導(dǎo)管時注意以下事項:
1選擇合適的導(dǎo)管直徑。
2要求導(dǎo)管內(nèi)部光滑,無焊接縫。
3在盲區(qū)內(nèi)開小孔,確保管內(nèi)外壓力平衡。
4導(dǎo)管下端要浸沒在最低測量液面下。
5導(dǎo)管下端要開45°斜口,保持液體正常流動。
超聲波液位計是近年來液位測量領(lǐng)域中炙手可熱的智能型儀表,適用于大型儲罐、槽罐、油罐、料罐、小型容器等各種槽池的連續(xù)性液位測量,被廣泛應(yīng)用于污水處理、化工、火電廠、海洋運輸?shù)裙I(yè)環(huán)境中。
超聲波液位計作為一款精密測量儀器,如果在現(xiàn)場遇到突發(fā)工況,則可能引發(fā)儀器故障,導(dǎo)致生產(chǎn)作業(yè)中斷,這時,建議現(xiàn)場工作人員切斷電源,并對儀器進行檢查。
結(jié)構(gòu)原理:
物位計接線盒內(nèi)微控制器產(chǎn)生一定頻率的超聲波,經(jīng)過驅(qū)動放大,由超聲波探頭垂直象物體表面發(fā)出,當(dāng)超聲波接觸物面后,反射回超聲波探頭,此反射波形經(jīng)過電路放大處理后,產(chǎn)生一個信號給微控制器。在一定溫度下,超聲波的波速為一定值,于是微控制器只需計算波的往復(fù)時間,并根據(jù)公式S=C*T/2,便可得出物位高度。
安裝注意:
1、儀表安裝高度,應(yīng)小于選購儀表的量程。
2、換能器發(fā)射面到最高液位的距離(即盲區(qū)),應(yīng)大于選購儀表的盲區(qū)。
3、換能器的發(fā)射面應(yīng)該與液體表面保持平行。
4、換能器的安裝位置應(yīng)盡量避開正下方進、出水口等液面有劇烈波動的位置。
5、若池壁或罐壁不光滑,儀表需離開池壁或罐壁1、0m以上。
6、儀表自身雖然帶有防雷器件,但儀表在多雷地區(qū)使用時可以在儀表的進出線端另加裝專用的防雷裝置。
7、儀表在特別炎熱、寒冷的地方使用,即周圍環(huán)境溫度有可能超出儀表的工作要求時,可以在儀表周圍加設(shè)防高低溫裝置。