超聲波技術(shù)原理及安裝要求

一、沒測量水位概況
 

　　目前水電站多采用浮子式液位計或投入式液位計來進(jìn)行水位測量。其缺點為：測量精度低，不可靠，經(jīng)常出現(xiàn)浮子卡死不動和傳感器堵塞導(dǎo)致測不準(zhǔn)；維護(hù)工作量大，安裝、調(diào)試不便，采集到的僅是模擬告警信號，不能直接進(jìn)入電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。對無人值班電廠不實用。
 

　　我們對攔污柵水位測量系統(tǒng)進(jìn)行了反復(fù)對比，優(yōu)化得出zui后的方案設(shè)計，采用超聲波液位計對柵前、柵后水位進(jìn)行實時準(zhǔn)確監(jiān)測，超聲波液位計用PLC對采集量進(jìn)行處理。并且把實時水位和壓差數(shù)據(jù)送到中控室，超聲波液位計顯示和越限報警。超聲波液位計同時采用RS422/RS232接口，又把實時數(shù)據(jù)送到大壩集中控制室工控機(jī)，處理成計算機(jī)通信報文，zui終將采集量送到電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)。
 

　　該項目實施后不僅滿足欄污柵柵前、柵后水位及壓差的多點實時監(jiān)測，及報警功能，而且結(jié)束了攔污柵測量系統(tǒng)獨立工作，無法與電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通訊的局面。實現(xiàn)與閘門系統(tǒng)的監(jiān)視功能、控制功能以及故障時ON-CALL尋呼系統(tǒng)功能的集成。滿足了無人值班電站的需要。
 

　　今后，我們打算將攔污柵柵前水位（即壩前水位）送給水輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)，實現(xiàn)自動調(diào)整水頭，使機(jī)組在*工況下運行。
 

　　二、超聲波液位計測量水位的原理以及安裝要求
 

　　超聲波液位計工作時，高頻脈沖聲波由換能器（探頭）發(fā)出，遇被測物體（水面）表面被反射，折回的反射回波被同一換能器（探頭）接收，轉(zhuǎn)換成電信號。脈沖發(fā)送和接收之間的時間（聲波的運動時間）與換能器到物體表面的距離成正比，聲波傳輸?shù)木嚯xS與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=　CⅹT/2
 

　　例如：聲速C=344m/s，傳輸時間為50ms，即可算出傳輸?shù)木嚯x為17.2m，測定距離為8.6m。
 

　　三．可編程超聲波式攔污柵水位測量系統(tǒng)在田壩電站應(yīng)用產(chǎn)生的效果
 

　　用超聲波液位計測量大壩水位目前在國內(nèi)尚不普遍，技術(shù)上尚無經(jīng)驗可以借鑒。在這樣的情況下，我們充分利用PLC與超聲波液位計這一領(lǐng)域的*技術(shù)，按照總體規(guī)劃，長遠(yuǎn)考慮，一次到位，避免重復(fù)改造，重復(fù)投資的這一原則，對該項目進(jìn)行自行設(shè)計，全面順利地完成了這一課題。在該領(lǐng)域取得了較有價值的經(jīng)驗。為目前我國國內(nèi)水電站實現(xiàn)對大壩水位監(jiān)測系統(tǒng)提供了一個可以借鑒的范例。

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