超聲波液位計是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。
在測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,通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號;
并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。
由于采用非接觸的測量,被測介質(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量。
超聲波液位計由三部分組成:
超聲波換能器、處理單元、輸出單元。
工作原理
超聲波物位計工作原理是由超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號;
聲波的傳播時間與聲波的發(fā)出到物體表面的距離成正比。
聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時間T的關(guān)系可用公式表示:S=C×T/2。
由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。
這個區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計的型號有關(guān)。
探頭部分發(fā)射出超聲波,然后被液面反射,探頭部分再接收,探頭到液(物)面的距離和超聲波經(jīng)過的時間成比例:
距離[m]=時間×聲速/2[m]
聲速的溫度補(bǔ)償公式:環(huán)境聲速=331.5+0.6×溫度
故障問題
出現(xiàn)故障指示燈常亮的情況主要有以下兩種,解決方案如下供參考:
在超聲波持續(xù)零液位時,頂部燈亮,輸出電流為22mA。
而且隔一段時間后恢復(fù)液位時,故障不能自動解除,需關(guān)電重啟后正常,給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失。
出現(xiàn)這種故障是安裝附件的選擇問題。
它的另外一個與眾不同的特點是,超聲波的發(fā)射除了平面頭外,在螺紋這里也是有發(fā)射的。
如果持續(xù)的零位,再加上安裝件選用金屬支架。
超聲波液位計就會識別到支架部分的信號強(qiáng)度大于平面頭接收的信號強(qiáng)度。
而金屬支架部分與發(fā)射波之間處于盲區(qū)距離。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài),故障燈常亮,輸出22mA。
解決的辦法就是選用非金屬支架。
因為選用非金屬支架后,螺紋處的發(fā)射波能穿透出去,而零點液位的回波信號絕對會大于螺紋處的回波信號。
2.經(jīng)調(diào)試與重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。
出現(xiàn)這種故障情況,經(jīng)實際查證,還是在編程與調(diào)試過程中,未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態(tài)。
客戶在調(diào)試編程超聲波液位計時,未能等到指示燈正常閃動,或則編程方法步驟根本不對,處于不穩(wěn)定的編程調(diào)試。
如果多次反復(fù)未依要求編程調(diào)試,超聲波液位計將拒絕工作而自保。
出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將超聲波液位計按要求復(fù)位,再進(jìn)行重新編程。
如果在未復(fù)位的情況下多次再編程,會出現(xiàn)以上故障。
1、可靠性更強(qiáng):磁致伸縮液位計采用的是波導(dǎo)原理,無機(jī)械可動部分,因而在使用中無摩擦,少磨損。整個變換器都封閉在不銹鋼管內(nèi),和測量目的介質(zhì)非接觸,傳感器工作可靠,壽命更長?! ?、精度更高:磁致伸縮液位計利用波導(dǎo)脈沖工作,工作中通過測量起始脈沖和終止脈沖的時間來確定被測定的位移量,所以測量精度更高,分辨率優(yōu)于0.01%FS,這是使用其它傳感器難以達(dá)到的精準(zhǔn)度?! ?、安全性更好:磁致伸縮液位計的防爆性能較強(qiáng),使用安全,特別適合對化工原材料和易燃液體的測量。而且測量時無需開啟罐蓋,避免人工測量所存在的不安全因素。 4、磁致伸縮液位計更易于安裝,維護(hù)更加簡單:磁致伸縮液位儀一般通過罐頂已有的管口進(jìn)行安裝,特別適用于地下儲罐和已投運的儲罐,在安裝過程中不影響正常生產(chǎn)活動?! ?、磁致伸縮液位計便于系統(tǒng)自動化工作:磁致伸縮液位計的二次儀表采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號,便于微機(jī)對信號進(jìn)行處理,容易實現(xiàn)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)工作,提高整個測量系統(tǒng)的自動化程度程度。
磁翻板液位計廣泛用于電力、石油、化工、冶金、環(huán)保、船舶、建筑、食品等行業(yè)生產(chǎn)過程中的液位測量與控制。產(chǎn)品可以做到高密封、防泄漏和在高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕性條件下安全可靠地測量液位,全過程測量無盲區(qū)、顯示醒目,讀數(shù)直觀,并且測量范圍大,配上液位報警、控制開關(guān),可實現(xiàn)液位或界位的上下限報警和控制,配上液位變送器可將液位。
磁翻板液位計使用中會遇到哪些問題:
第一、磁翻板液位計是在較高壓力下工作的比較簡單的直接指示式物位儀表,其可靠性和經(jīng)濟(jì)性是其它儀表不能相比的,作為基本的液位指示儀表在比較簡單液位測量場合和自動化程度很高的大型工程項目中都不可缺少。由磁翻板液位計主體構(gòu)成的液體通路是經(jīng)接管用法蘭或錐管螺紋與被測容器連接構(gòu)成連通器,透過玻璃板觀察到的液面與容器內(nèi)的液面相同即液位高度。
第二、磁翻板液位計在安裝時,磁翻板液位計一定要保持垂直狀態(tài),磁翻板液位計與容器引管間應(yīng)加裝有球閥,以便于液位計的檢修和拆卸清洗。被測量的液體介質(zhì)中,不應(yīng)含有固體雜質(zhì)或磁性物質(zhì),否則容易對浮子造成卡阻影響測量的準(zhǔn)確性。
第三、磁翻板液位計在選擇安裝位置時,應(yīng)避開或遠(yuǎn)離物料介質(zhì)進(jìn)出口處,避免物料流體局部區(qū)域的急速變化,影響液位測量的準(zhǔn)確性。調(diào)試時應(yīng)先打開上部引管閥門,然后再緩慢開啟下部閥門,讓介質(zhì)平穩(wěn)進(jìn)入主導(dǎo)管(運行中應(yīng)避免介質(zhì)急速沖擊浮子,引起浮子劇列波動,影響顯示準(zhǔn)確性),觀察磁性紅白球翻轉(zhuǎn)是否正常,然后關(guān)閉下引管閥門,打開排污閥,讓主導(dǎo)管內(nèi)液位下降,據(jù)此方法操作三次,確屬正常,即可投入運行。
第四、在對液位計進(jìn)行拆卸清洗時,可打開底部法蘭,取出磁浮子液位計進(jìn)行清洗,清洗完成后安裝磁性浮子一定要注意:重端帶磁性一端向上,千萬不能倒裝,否則液位計將不能正常工作。使用前應(yīng)先用校正磁鋼將零位以下的小球置成紅色,其它球置成白色。