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超聲波液位計(jì)原理及應(yīng)用 液位計(jì)是如何工作的

時(shí)間:2020-08-12    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

 

超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測(cè)量中脈沖超聲波由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測(cè)物體的距離。 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。

超聲波液位計(jì) - 測(cè)量原理和應(yīng)用

測(cè)量原理

超聲波液位計(jì)[1]的原理是測(cè)量一個(gè)超聲波脈沖從發(fā)出到返回整個(gè)過程所需的時(shí)間。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。

組成

超聲波液位計(jì)的組成部分:超聲波換能器、處理單元、輸出單元

應(yīng)用

超聲波液位計(jì)針對(duì)腐蝕性、有結(jié)層或者是含酸堿廢水來說,都是一種非常理想的測(cè)量工具。超聲波液位計(jì)可測(cè)量的介質(zhì)包括鹽酸、硫酸、氫氧化物、廢水、樹脂、石蠟、泥漿、堿液和漂白劑等工業(yè)用劑,廣泛應(yīng)用于水處理、化工、電力、冶金、石油、半導(dǎo)體等行業(yè)。


    鹽酸液位計(jì)該液位計(jì)顯著特點(diǎn)是液體介質(zhì)與指示器完全隔離,所以在任何情況下都非常安全、耐用,而且各種型號(hào)的液位計(jì)配上液位報(bào)警、控制開關(guān),可實(shí)現(xiàn)液位或界位的上、下限越位報(bào)警控制或聯(lián)鎖;配上干簧芯片組液位變送器,可將液位、界位信號(hào)轉(zhuǎn)換成二線制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),傳輸給計(jì)算機(jī)、調(diào)節(jié)器、液位數(shù)顯儀,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離指示、檢測(cè)、記錄與控制,該系列液位計(jì)廣泛用于:石油、化工、冶金、制藥、食品、電力等各種生產(chǎn)過程中的液位測(cè)量。
  鹽酸液位計(jì)的安裝要求:
 ?、乓何挥?jì)必須垂直安裝,偏差≤3mm
 ?、埔何挥?jì)測(cè)量范圍超過4.5米時(shí),在上下法蘭中間應(yīng)增設(shè)中間支撐。
 ?、峭搀w保持100mm距離內(nèi)不能有吸磁性材料。
 ?、雀∽友b入筒體時(shí),切勿將浮標(biāo)上下顛倒(磁性端在上)。
 ?、勺屑?xì)檢查各連接處螺栓是否上緊之后儀表即可投入使用。
 ?、时匦鸵何挥?jì)除按以上要求安裝外,還必須連接冷卻或加熱系統(tǒng)。
  ⑺地下型液位計(jì)先把導(dǎo)管安裝在地下容器內(nèi),再把連接好的浮標(biāo)、浮球、連桿裝入導(dǎo)管,然后安裝上半部。
  鹽酸液位計(jì)的注意事項(xiàng):
  l、側(cè)裝式液位計(jì)與被測(cè)容器的上下分液管間各裝一只截止閥門以便打開或關(guān)閉液位計(jì);另一方面為維修液位計(jì)帶來方便。在上下截止閥關(guān)閉時(shí)可打開液位計(jì)底部排污法蘭或卸下排污螺釘,注入清水即可清洗液位計(jì)的主體。
  2、安裝液位計(jì)時(shí),法蘭中心線垂直度≤4‰,當(dāng)液位計(jì)的測(cè)量范圍大于3米時(shí),需要考慮增加中間加固法蘭或朵攀作固定支撐以增加強(qiáng)度。
  3、配套遠(yuǎn)傳液位變送器與二次儀表之間隔連線,要求連線的芯線截面面積應(yīng)大于0.8mm。.與交流電源同路平行鋪設(shè)時(shí),至少應(yīng)保持20厘米以上的間距,單獨(dú)穿鐵管鋪設(shè),或用屏蔽二芯電纜鋪設(shè),屏蔽層只能一端接地。
  4、選用液位控制器,其觸點(diǎn)容量均以阻性負(fù)載設(shè)計(jì),如用非阻性或大力功率負(fù)載則要用中間繼電器轉(zhuǎn)換。
  5、對(duì)液體介質(zhì)中含有懸浮雜質(zhì)的親磁物質(zhì)的場(chǎng)合,不宜使用本液位計(jì),因這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)浮子組件造成卡阻。
  6、外形結(jié)構(gòu)中的盲區(qū)(L1)與介質(zhì)密度有關(guān)。故不同介質(zhì)有不同的盲區(qū)。
  



    磁翻板液位計(jì)在計(jì)量上確實(shí)存在讀數(shù)誤差的問題,解決該問題可以采用:

    ①將磁翻板液位計(jì)安裝防曬裝置,選好讀取時(shí)間,能在一定程度上克服環(huán)境因素對(duì)液位計(jì)讀數(shù)的影響,選擇在氣溫比較接近儲(chǔ)罐內(nèi)溫的時(shí)候,如夏天在日出之前讀數(shù),冬天在早上9:00左右讀數(shù),但該辦法對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行有一定的影響;

    ②在讀數(shù)前,將液位計(jì)中液體全部放掉,換入罐內(nèi)新的液化石油氣,然后盡快讀取液位數(shù)據(jù),這種方法不安全。

    ③采用浮子式鋼帶液位計(jì)計(jì)量,該液位計(jì)是根據(jù)力平衡原理,當(dāng)液面上升時(shí),鋼帶張力減少松馳,系統(tǒng)平衡受到破壞,而作為力平衡源的盤簧力矩減少而做相應(yīng)收卷,把已松馳的鋼帶纏在鋼帶輪上使鋼帶張緊,使系統(tǒng)平衡,液面下降的則反之。鋼帶上打有非常均勻的小孔,當(dāng)鋼帶上下移動(dòng)時(shí),其孔正好與鏈輪上的齒咬合,并帶動(dòng)表頭上的齒輪及指針進(jìn)行液位顯示。由于制造技術(shù)和安裝質(zhì)量上存在問題,目前,就國產(chǎn)鋼帶液位計(jì)而言,很大一部分是失效的,在罐內(nèi)液位很低時(shí),高速進(jìn)人的液化石油氣容易使鋼帶液位計(jì)系統(tǒng)的浮筒及其導(dǎo)向鋼絲波動(dòng)很大。再有,不同組份的液化石油氣及不同溫度下,密度不同,致使液體對(duì)浮筒的浮力不同,出現(xiàn)誤差,影響液位計(jì)的顯示精度。

    ④為更好地、科學(xué)合理地配置計(jì)量裝置,維護(hù)企業(yè)利益,我們?cè)趩⒂萌止久绹a(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)的基礎(chǔ)上,在一分公司也安裝上美國產(chǎn)DS300S/56SU型質(zhì)量流量計(jì),該種流量計(jì)由傳感器、變送器、顯示器三部分組成,該設(shè)備具有壓力、溫度、密度補(bǔ)償功能,流量計(jì)精度可達(dá)±0.2%,系統(tǒng)精度可達(dá)±0.35%,它是通過輸送液體流量由傳感器將采集數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給變送器,由變送器將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)整以獲得高精度的質(zhì)量流量信號(hào),通過顯示器將流量、噸數(shù)顯示出來。經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行,兩單位計(jì)量數(shù)據(jù)誤差基本控制在0.6%以下。

    運(yùn)行中,該質(zhì)量流量計(jì)出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,經(jīng)數(shù)據(jù)跟蹤采集觀察,密度值在0.54噸/m3以下時(shí),流量計(jì)開始出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,經(jīng)分析驗(yàn)證管道中確實(shí)存在氣相液化石油氣。怎樣才能解決這一問題,我們考慮流量計(jì)安裝位置起決定性作用,安裝流量計(jì)最高點(diǎn)必須低于工藝管道的高度,只有這樣,才能保證流量計(jì)在非工作時(shí)的充滿度,避免液相管道中出現(xiàn)氣化而產(chǎn)生流量計(jì)零點(diǎn)漂移。

    綜上所述,采用質(zhì)量流量計(jì),可避免因溫度、壓力、密度的影響而產(chǎn)生誤差,同時(shí),儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行,仍離不開浮子式磁翻板液位計(jì),雙重并用,既可保證安全運(yùn)行,又確保計(jì)量的準(zhǔn)確。







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