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技術文章-超聲波

影響超聲波液位計測量因素

發布時間:2024-01-18 09:17:42 人氣: 89

超聲波液位計是一種非接觸式液位測量儀表,具有測量精度高、安裝方便、維護簡單等特點,常用于各種容器內液體的液位,以及水渠、水池、水庫、江河湖海等水位的測量,在鋼鐵、石化、水處理及水利等諸多行業或領域有著非常廣泛的應用。


作為液位控制器中的精密儀器,超聲波液位計對其使用環境要求較高,本文重點介紹影響超聲波液位計測量的五大因素。


一、盲區對超聲波液位計測量的影響

超聲波液位計利用裝置上的超聲換能器(探頭)來發射高頻脈沖聲波,當其與被測液位表面相遇時,由換能器轉換成電信號,顯示出液位數據。而脈沖聲波在傳輸過程中由于機械慣性占據了傳輸時間,因此超聲換能器附近的小面積區域并不能接收到聲波,這部分區域則稱為超聲波液位計的測量盲區。

超聲波液位計的測量盲區大小與超聲波的測量距離有關,一般量程小,則盲區??;量程大,則盲區大,這也是為什么安裝超聲波液位計時,要求被測量的最高液位不可高于超聲波液位計的盲區的原因。


二、水蒸汽、霧氣對超聲波液位計測量的影響

在某些特定的工作環境中,或者當工作環境溫度很高時,液體介質容易產生水蒸汽或霧氣。

由于水蒸汽比空氣要輕,因此會上升飄浮到罐部,形成了一層對超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層,且附在超聲波液位計探頭上的水珠會使探頭發出的超聲波發生折射,致使發射和接收的時間差不正確,最終導致計算出的液位不準確。

目前,可以通過加裝導波管的辦法,可以減少或削弱蒸汽層對測量的影響,或者在探頭表面涂抹潤滑劑,使得水珠無法掛住,也可將超聲波液位計傾斜安裝,使用重力消除露珠。


三、攪拌對超聲波液位計測量的影響

在許多工況現場中的容器都存在有攪拌功能,但一旦出現攪拌,則會使得液體的波動比較大,影響超聲波液位計的測量。

對于這種情況,可以適當降低攪拌器的轉速,或將探頭偏離攪拌中心。除此之外,還可以安裝靜管,從而有效消除因攪拌器攪拌對儀表液位測量產生的影響。


四、泡沫對超聲波液位計測量的影響

在部分超聲波液位計的測量工況中,被測液體表面會產生泡沫,使得超聲波液位計的脈沖信號被泡沫吸收,從而干擾到儀表的正常測量工作。

按屬性劃分,泡沫一般可分為干、濕、中性、重型四種。通常干泡沫和濕泡沫的泡沫較小,因此超聲波脈沖信號能被反射回來,故對于超聲波液位計無測量方面的影響。

但是中性泡沫的泡沫較大且厚,容易吸收、分散部分超聲波脈沖信號,從而信號減弱,導致回波不穩定。所以,當液體表面具有稠而厚的泡沫時,超聲波液位計的測量會產生較大的誤差,甚至無法測量。

建議在泡沫影響嚴重的工況下,通過加裝消波管的辦法來減小甚至屏蔽泡沫的干擾。


五、壓力和溫度對超聲波液位計測量的影響

超聲波液位計通常不可安裝于壓力容器內,因為如果有壓力存在,則會影響其探頭對液位的測量,除此之外,壓力與溫度之間也有一定的關系:T=KP(K為常數),所以壓力的變化影響著溫度的變化,進而影響著聲速的變化。

在實際測量中,高溫會導致超聲波液位計出現測量誤差,但若儀表具有先進的測量系統,如計為Uson-11超聲波液位計,則可以對溫度的影響進行自動補償,并且,在實際應用中,由于探頭周圍環境,與被測介質的溫度不同,Uson-11超聲波液位計的測量系統也會選擇探頭結合的溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器對溫度補償。

如果將超聲波液位計安裝于戶外,建議采用加裝遮陽罩等措施來減弱溫度因素對儀表產生的測量影響。

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