超聲波液位計(jì)安裝方法與故障分析

一、工作原理

從探測器發(fā)出的超聲波經(jīng)過物料表面的反射由接收器接收后，把從發(fā)射波到回波所用的時(shí)間差換算成探測器與物料直接的距離，即得到物料物位的高度

二、安裝用遵循的原則

1.探頭發(fā)射面到液位之間的距離應(yīng)小于液位計(jì)的量程。

2.探頭發(fā)射面到液位之間的距離應(yīng)大于液位計(jì)的盲區(qū)。

3.探頭發(fā)射面與被測液面保持平行，這樣聲波就會垂直發(fā)射到被測液面，以保證的能量返回，保證測量精度。

三、超聲波液位計(jì)安裝注意事項(xiàng)

1.探頭的下方應(yīng)盡量避開進(jìn)、出料口等液位有劇烈波動的位置。

2.一般采用法蘭或螺紋安裝，不建議吊裝，吊裝易受風(fēng)的影響，使液位計(jì)產(chǎn)生晃動，影響測量精度。

3.探頭安裝位置應(yīng)與器壁保持一定距離。

4.超聲波波束所輻射范圍內(nèi)不能有障礙物，安裝時(shí)應(yīng)盡量避開池內(nèi)或容器內(nèi)設(shè)施沒扶梯、管路、攪拌器等。

5.不要再同一個(gè)容器里安裝多個(gè)超聲波液位計(jì)。

6.安裝地點(diǎn)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離易產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁干擾的設(shè)備。

7.對于頂部為拱形的容器，安裝時(shí)應(yīng)偏離罐頂中心位置，以免形成多次反射回波。

8.頂部為平面的錐形容器，應(yīng)盡可能安裝在頂部中心。

9.應(yīng)盡量避免安裝在液面容易堆積泡沫、有漂浮物或劇烈波動的地方。必要時(shí)可加裝導(dǎo)波管。

10.盡量不要再有水蒸氣的場合安裝。

11.安裝位置應(yīng)避免強(qiáng)烈震動。

12.露天安裝時(shí)應(yīng)加裝防護(hù)罩。

超聲波液位計(jì)常見故障

1現(xiàn)場容器里面有攪拌，液體波動比較大，影響超聲波液位計(jì)的測量。

故障現(xiàn)象：無信號或者數(shù)據(jù)波動厲害。

原因：超聲波液位計(jì)說的測量幾米距離，都是指平靜的水面。比如5米量程的超聲波液位計(jì)，一般是指測量平靜的水面距離是5米，實(shí)際出廠會做到6米。遇到容器里面有攪拌的情況下，水面不是平靜的，反射信號會減弱到正常信號的一半以下。

解決方法：

1.選用更大量程的超聲波液位計(jì)，如果實(shí)際量程是5米，那就要用10米或者15米的超聲波液位計(jì)來測量。

2.如果不換超聲波液位計(jì)，而且罐子內(nèi)液體無粘性，還可以安裝導(dǎo)波管，把超聲波液位計(jì)探頭放在導(dǎo)波管內(nèi)測量液位計(jì)高度，因?yàn)閷?dǎo)波管內(nèi)的液面基本是平穩(wěn)的。

3.建議把二線制超聲波液位計(jì)改為四線制的。

2液體表面有泡沫。

故障現(xiàn)象：超聲波液位計(jì)一直在搜索，或者顯示“丟波”狀態(tài).

原因：泡沫會明顯吸收超聲波，導(dǎo)致回波信號非常弱。因此當(dāng)液體表面40-50%以上面積覆蓋了泡沫，超聲波液位計(jì)發(fā)射的信號就被會吸收絕大部分，造成液位計(jì)接收不到反射的信號。這個(gè)跟泡沫的厚度沒有太大關(guān)系，主要跟泡沫的覆蓋面積有關(guān)。

解決方法：

1.安裝導(dǎo)波管，把超聲波液位計(jì)探頭放在導(dǎo)波管內(nèi)測量液位計(jì)高度，因?yàn)閷?dǎo)波管內(nèi)的泡沫會減少很多。

2.更換為雷達(dá)液位計(jì)來測量，雷達(dá)液位計(jì)對5厘米以內(nèi)的泡沫都可以穿透。

3現(xiàn)場水池或者罐子內(nèi)溫度高，影響超聲波液位計(jì)測量。

故障現(xiàn)象：水面離探頭近的時(shí)候可以測量到，水面離探頭遠(yuǎn)就測量不到。水溫低的時(shí)候超聲波液位計(jì)測量都正常，水溫高了超聲波液位計(jì)就測量不到。

原因：液體介質(zhì)在30-40℃以下一般不會產(chǎn)生蒸汽和霧氣，超過這個(gè)溫度容易產(chǎn)生蒸汽或霧氣，超聲波液位計(jì)發(fā)射的超聲波在發(fā)射過程中穿過蒸汽會衰減一 次，從液面反射回來的時(shí)候又要衰減一次，造成最后回到探頭的超聲波信號很弱，所以測量不到。而且在這種環(huán)境下，超聲波液位計(jì)探頭容易結(jié)水珠，水珠會阻礙超 聲波的發(fā)射和接收。

解決方法：

1.要把量程加大，實(shí)際罐子高度是3米，要選擇6米-9米的超聲波液位計(jì)。可以減少或削弱蒸汽或者霧氣對測量的影響。

2.探頭要用聚四氟乙烯或者PVDF做，做成物理密封型的，這樣的探頭發(fā)射面上不容易凝結(jié)水珠。其他材質(zhì)的發(fā)射面，水珠都比較容易凝結(jié)。

4現(xiàn)場有電磁干擾。

故障現(xiàn)象：超聲波液位計(jì)數(shù)據(jù)無規(guī)律跳動，或者干脆顯示無信號。

原因：工業(yè)現(xiàn)場會有很多電動機(jī)、變頻器還有電焊都會對超聲波液位計(jì)測量造成影響。電磁干擾會超過探頭接收到的回波信號。

解決方法：

1.超聲波液位計(jì)必須可靠接地，接地后，電路板上的一些干擾，會通過地線跑掉。而且這個(gè)接地是要單獨(dú)接地，不能跟其他設(shè)備共用一個(gè)地。

2.電源不能跟變頻器、電動機(jī)同一個(gè)電源，也不能從動力系統(tǒng)電源上直接引電。

3.安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離變頻器、變頻電動機(jī)、大功率電動設(shè)備。如果不能遠(yuǎn)離，就要在液位計(jì)外面裝金屬的儀表箱來隔絕屏蔽，這個(gè)儀表箱也要接地。

5進(jìn)入盲區(qū)

故障現(xiàn)象：出現(xiàn)滿量程或者任意數(shù)據(jù)。

原因：超聲波液位計(jì)都有盲區(qū)，一般5米以內(nèi)量程，盲區(qū)是0.3-0.4米。10米以內(nèi)量程是0.4-0.5米。進(jìn)入盲區(qū)后，超聲波會出現(xiàn)任意的數(shù)值，不能正常工作。