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
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:
1.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(diǎn)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(diǎn)液位的回波信號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)??蛻粼谡{(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。
目前各大行業(yè)普遍用到磁翻板液位計,但是在大家在用時卻忽略了對磁翻板液位計故障的檢查就針對這點(diǎn)專業(yè)人士特地抽出時間向大家解決這個疑難問題:
磁翻板液位計故障排除方法:
1、觀察法
利用視覺、嗅覺、觸覺。某些時候,損壞了的元件會變色、起泡或出現(xiàn)燒焦的斑點(diǎn);燒壞的器件會產(chǎn)生一些特殊的氣味;短路的芯片會發(fā)燙;用肉眼也能觀察到虛焊或脫焊處。
2、敲擊手壓法
經(jīng)常會遇到儀器運(yùn)行時好時壞的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象絕大多數(shù)是由于接觸不良或虛焊造成的。對于這種情況可以采用敲擊與手壓法。
所謂的“敲擊”就是對可能產(chǎn)生故障的部位,通過小橡皮鎯頭或其他敲擊物輕輕敲打插件板或部件,看看是否會引起出錯或停機(jī)故障。
所謂“手壓”就是在故障出現(xiàn)時,關(guān)上電源后對插的部件和插頭和座重新用手壓牢,再開機(jī)試試是否會消除故障。如果發(fā)現(xiàn)敲打一下機(jī)殼正常,再敲打又不正常時,zui好先將所有接頭重插牢再試,若傷腦筋不成功,只好另想辦法了。
3、排除法
所謂的排除法是通過拔插機(jī)內(nèi)一些插件板、器件來判斷故障原因的方法。當(dāng)拔除某一插件板或器件后儀表恢復(fù)正常,就說明故障發(fā)生在那里。
4、替換法
要求有兩臺同型號的儀器或有足夠的備件。將一個好的備品與故障機(jī)上的同一元器件進(jìn)行替換,看故障是否消除。
5、對比法
要求有兩臺同型號的儀表,并有一臺是正常運(yùn)行的。使用這種方法還要具備必要的設(shè)備,例如,萬用表、示波器等。按比較的性質(zhì)分有,電壓比較、波形比較、靜態(tài)阻抗比較、輸出結(jié)果比較、電流比較等。
具體方法是:
讓有故障的儀表和正常儀表在相同情況下運(yùn)行,而后檢測一些點(diǎn)的信號再比較所測的兩組信號,若有不同,則可以斷定故障出在這里。這種方法要求維修人員具有相當(dāng)?shù)闹R和技能。
6、升降溫法
有時,儀表工作較長時間,或在夏季工作環(huán)境溫度較高時就會出現(xiàn)故障,關(guān)機(jī)檢查正常,停一段時間再開機(jī)又正常,過一會兒又出現(xiàn)故障。
這種現(xiàn)象是由于個別IC或元器件性能差,高溫特性參數(shù)達(dá)不到指標(biāo)要求所致。為了找出故障原因,可采用升降溫法。
所謂降溫,就是在故障出現(xiàn)時,用棉纖將無水酒精在可能出故障的部位抹擦,使其降溫,觀察故障是否消除。
所謂升溫就是人為地將環(huán)境溫度升高,比如用電烙鐵放近有疑點(diǎn)的部位(注意切不可將溫度升得太高以致?lián)p壞正常器件)試看故障是否出現(xiàn)。
7、騎肩法
騎肩法也稱并聯(lián)法。把一塊好的IC芯片安在要檢查的芯片之上,或者把好的元器件(電阻電容、二極管、三極管等)與要檢查的元器件并聯(lián),保持良好接觸,如果故障出自于器件內(nèi)部開路或接觸不良等原因,則采用這種方法可以排除。
8、電容旁路法
當(dāng)某一電路產(chǎn)生比較奇怪的現(xiàn)象,例如顯示器混亂時,可以用電容旁路法確定大概出故障的電路部分。
將電容跨接在IC的電源和地端;對晶體管電路跨接在基極輸入端或集電極輸出端,觀察對故障現(xiàn)象的影響。
如果電容旁路輸入端無效而旁路它的輸出端時故障現(xiàn)象消失,則確定故障就出現(xiàn)在這一級電路中。
9、狀態(tài)調(diào)整法
一般來說,在故障未確定前,不要隨便觸動電路中的元器件,特別是可調(diào)整式器件更是如此,例電位器等。
但是如果事先采取復(fù)參考措施(例如,在未觸動前先做好位置記號或測出電壓值或電阻值等),必要時還是允許觸動的。也許改變之后有時故障會消除。
10、隔離法
故障隔離法不需要相同型號的設(shè)備或備件作比較,而且安全可靠。
根據(jù)故障檢測流程圖,分割包圍逐步縮小故障搜索范圍,再配合信號對比、部件交換等方法,一般會很快查到故障之所在。