超聲波液位計是利用回波測距原理的非接觸式儀表。回波測距原理又稱行程時間或傳播時間(TOF,Time ofFlight)測量原理。它是通過一個可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發(fā)射能量波,能量波遇到障礙物反射,由一個接收裝置接收反射信號。根據(jù)測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對能量波信號進行處理,zui終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號。利用超聲波作為能量波的液位計即是超聲波液位計。
超聲波液位計優(yōu)點:
1.安裝維護方便、讀數(shù)簡捷;
2.具有安全、清潔、精度高、壽命長、穩(wěn)定可靠;
3.屬于非接觸測量,受液體的粘度、密度等而影響精度比較低
超聲波液位計缺點:
1.聲波下面不宜有障礙物。超聲波液位計是一種聲波反射原理,有障礙物會影響超聲波發(fā)射,造成信號丟失;
2.超聲波液位計測試容易有盲區(qū);
3.不宜測量壓力容器。壓力主要影響的是探頭,同時壓力和溫度之間也有一定的關(guān)系,T=KP(K為常數(shù)),所以壓力的變化影響著溫度的變化,進而影響聲速的變化;
4.在實際測量中,溫度也會導(dǎo)致測量誤差,溫度的變化會導(dǎo)致聲音速度的變化。*的測量系統(tǒng),包括了溫度傳感器和系統(tǒng)功能,可以對溫度的影響進行自動補償。在實際應(yīng)用中,由于探頭周圍環(huán)境,與被測介質(zhì)的溫度不盡相同,測量系統(tǒng)會選擇探頭結(jié)合的溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器進行對溫度補償;
5.粉塵是超聲波液位計測量中影響較大的一種,粉塵環(huán)境對聲速的影響非常小,但對聲波的衰減度很明顯,所以這種場合不要使用;
6.有水霧、易產(chǎn)生大量泡沫性的介質(zhì)、易揮發(fā)性介質(zhì)的場合不能使用超聲波液位計,容易吸收聲波或干擾聲波發(fā)射,而使信號丟失、精度下降。
超聲波液位計注意事項
1、回波反射產(chǎn)生的干擾回波和假回波,可通過軟件來排除,但有效回波強度也同時被衰減。因此,設(shè)計選型時,要考慮衰減因素,選擇量程要留有一定的余量。
2、為了盡量減少干擾回波,安裝位置要盡可能選擇液面平穩(wěn)的位置,同時遠(yuǎn)離扶梯、檢修通道、進水口、出水口、攪拌器,盡可能與池壁保持較遠(yuǎn)的距離。在探頭規(guī)定的波束發(fā)射角下,錐形波束在zui低測量液面上的投影,不與容器壁及其它能反射聲波的構(gòu)件接觸。在避開盲區(qū)的前提下,盡量貼近zui高液面安裝,以減少池壁回波的干擾。為獲得盡可能強的回波,要保證探頭與被測界面垂直。
3、投運,須對儀表進行使用位置、介質(zhì)特性、工藝條件等內(nèi)容的設(shè)定,完成空程、滿量程校正。利用配套軟件進行回波曲線檢查,抑制干擾回波。建議在有條件的情況下,在池壁上分別標(biāo)注液位滿量程的20%、50%、95%、三點,以方便今后維護和校驗。
4、為避免因壓力、溫度等特性變化而產(chǎn)生的液位誤差,應(yīng)選擇有溫度補償?shù)漠a(chǎn)品。
5、泡沫是聲波反射不充分的表面,會吸收一部分或是全部的聲波脈沖能量,減少或是*消除回波信號。因此,在被測液面存在泡沫的場合,不能使用。但在泡沫較輕,盲區(qū)允許的情況下,可通過加大液位計的功率,來實現(xiàn)測量。