超聲波液位計共振現象的解決辦法

超聲波液位計在儲罐、反應釜上安裝的時候，基本是用法蘭安裝，而且多數情況下是金屬法蘭，比如：碳鋼、不銹鋼等。由于超聲波液位計本身是通過探頭振動發射超聲波的，所以遇到金屬等較硬物體的時候，會在探頭上產生共振現象，這個共振現象會加大超聲波液位計的盲區，同時影響測量的準確性。
為此，我們做了初步試驗，看看不同安裝情況下，回波的情況。
一、探頭沒有裝在法蘭上的時候

圖1  探頭不裝在法蘭上，單獨測量

圖2  探頭測量出來的回波非常清晰     

二、探頭擰在法蘭上，但是比較松的情況下

 圖3  探頭裝在法蘭上，擰得很松的情況

圖4  探頭測量出來的回波有明顯共振    

在圖4中，探頭雖然是擰得很松，但是示波器上測量到的回波，已經有明顯的干擾波形了，這個波形就是硬質法蘭造成的。探頭振動發射超聲波的時候，傳導到法蘭上，法蘭再把振動反射回來，對探頭接收到的真正的水面回波形成了干擾。
三、探頭在法蘭上擰緊了

圖5  探頭在法蘭上擰得很緊

圖6  共振對測量造成很強的干擾 

在圖6中，探頭在法蘭上擰緊后，示波器上測量到的回波，已經有很強的干擾波形了，這種情況下，真實有效的水面回波會被干擾波形所覆蓋，造成不能正確測量出水面的高低。

解決方法：以上的法蘭安裝是現場常見的情況，在這種情況下可以采取以下幾種方式來解決：
1.安裝法蘭不加工螺紋，直接開一個比探頭直徑大2-3毫米的圓孔，在探頭跟法蘭接觸的地方上纏上橡膠帶、橡膠薄膜或者生料帶，再用螺母把探頭固定在法蘭上。
2.把金屬法蘭改為PP、PVC的法蘭，同樣不要加工螺紋，直接開一個比探頭直徑大2-3毫米的圓孔，再用螺母把探頭固定在法蘭上。