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超聲波液位計的工作原理和故障問題 如何挑選購買液位計

時間:2020-07-21    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

超聲波液位計是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。

在測量中超聲波脈沖由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號,并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。 由于采用非接觸的測量,被測介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。

超聲波液位計由三部分組成:超聲波換能器、處理單元、輸出單元。

工作原理

超聲波物位計工作原理是由超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號.聲波的傳播時間與聲波的發(fā)出到物體表面的距離成正比.聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時間T的關(guān)系可用公式表示:S=C×T/2.

由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計的型號有關(guān)。

探頭部分發(fā)射出超聲波,然后被液面反射,探頭部分再接收,探頭到液(物)面的距離和超聲波經(jīng)過的時間成比例:

距離 [m] = 時間×聲速/2 [m]

聲速的溫度補償公式:環(huán)境聲速= 331.5 + 0.6×溫度

故障問題

出現(xiàn)故障指示燈常亮的情況主要有以下兩種,解決方案如下供參考:

1.在超聲波持續(xù)零液位時,頂部燈亮,輸出電流為22mA。而且隔一段時間后恢復(fù)液位時,故障不能自動解除,需關(guān)電重啟后正常,給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失。

出現(xiàn)這種故障是安裝附件的選擇問題。它的另外一個與眾不同的特點是,超聲波的發(fā)射除了平面頭外,在螺紋這里也是有發(fā)射的。如果持續(xù)的零位,再加上安裝件選用金屬支架。超聲波液位計就會識別到支架部分的信號強度大于平面頭接收的信號強度。而金屬支架部分與發(fā)射波之間處于盲區(qū)距離。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài),故障燈常亮,輸出22mA。解決的辦法就是選用非金屬支架。因為選用非金屬支架后,螺紋處的發(fā)射波能穿透出去,而零點液位的回波信號會大于螺紋處的回波信號。

2.經(jīng)調(diào)試與重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。出現(xiàn)這種故障情況,經(jīng)實際查證,還是在編程與調(diào)試過程中,未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態(tài)??蛻粼谡{(diào)試編程超聲波液位計時,未能等到指示燈正常閃動,或則編程方法步驟根本不對,處于不穩(wěn)定的編程調(diào)試。如果多次反復(fù)未依要求編程調(diào)試,超聲波液位計將拒絕工作而自保。出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將超聲波液位計按要求復(fù)位,再進(jìn)行重新編程。如果在未復(fù)位的情況下多次再編程,會出現(xiàn)以上故障。


  大多數(shù)污水廠都會用到變頻器、電動機(jī)、離心機(jī)等帶有干擾源的設(shè)備。這些干擾因素迫使在其周圍的超聲波液位計測量不標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)測量不準(zhǔn)時,著急的是現(xiàn)場的工作人員們。為了讓現(xiàn)場工作人員們能更準(zhǔn)確的掌握水位的實時高低,天閎的工程師為大家總結(jié)了以下解決辦法,讓你輕輕松松搞定超聲波液位電磁干擾的問題。
 
  當(dāng)超聲波出現(xiàn)兩個有規(guī)律的像小丘式的凸起,這便是明顯的電磁干擾。
 
  解決方法1:先接地線,接地是有要求的;(接地要求:請把接地端子單獨接一根線真正的大地,比如通水的金屬管道,或者插入地下的金屬桿上。注意:不要跟電氣柜的接地線接在一起,要單獨接地。接地的金屬管道或者金屬桿上的油漆或者繡需要刮掉。)還必須注意的是要單獨給儀表供電。
 
  一體式超聲波液位強電磁干擾
 
  解決方法2:是強電磁干擾,接地只能屏蔽掉一部分的干擾,這時需要用抗干擾的開關(guān)電源來給儀表供電。
 
  解決方法3:如果是信號過來的干擾,就需要加隔離器。
 
  清潔超聲波液位計的時候首先清潔變送器壓力接口和引壓孔時,忌用硬渡過大的刷子或金屬工具,以避免損傷敏感芯子及壓力接口螺紋。超聲波換能器對準(zhǔn)罐底或卸料口的斜壁時,超聲脈沖發(fā)射出來,卻收不到回波,檢測儀就發(fā)出報警或調(diào)節(jié)到大限度,而且,有把干擾回波作為物位回波接收的危險。
 
  它采用智能軟件有效地識別真假回波,可知足很多接觸式不能丈量應(yīng)用場合;不受攪拌器影響,獨特的回波處理功能保證在使用攪拌器及其他液面浪涌現(xiàn)象嚴(yán)峻或有大量泡沫的場合仍能可靠工作并提供不亂讀數(shù);安裝簡樸,操縱利便。同樣的丈量范圍下該液位計D值要求小,丈量盲區(qū)短;合用環(huán)境溫度范圍廣-40~+95C,且?guī)ё詣訙囟妊a償;機(jī)能可靠、免維護(hù)。
 
  以上三種是常見的解決電磁干擾的方法,如果你也有這方面的困惑,請看這里的總結(jié),對你可能會有所幫助,您若還有其他疑問,可與我們聯(lián)系,我們將為您解決??茖W(xué)在發(fā)展,時代在進(jìn)步,我們一直在為客戶的現(xiàn)場應(yīng)用創(chuàng)新努力。



    一、雙法蘭大幅度波動

    安裝地點:二氧化碳吸收塔。

    故障現(xiàn)象:液位顯示頻繁在零位和一個相對固定值之間上下波動。

    危害:不能正常調(diào)節(jié),容易出現(xiàn)串氣和超壓爆炸。

    故障原因分析:負(fù)壓法蘭下部設(shè)備填料出現(xiàn)堵塞造成托液,致使負(fù)壓側(cè)頻繁出現(xiàn)氣液兩相或溶液空間被擠占。

    處理:疏通阻塞并找出原因,防止再次出現(xiàn)。

    提示:1、了解設(shè)備結(jié)構(gòu)和前后工藝過程,2、了解近一段時間的生產(chǎn)條件變化情況。3、要結(jié)合科學(xué)分析和數(shù)據(jù)計算判斷,要有說服力。

    二、雙法蘭液位計顯示偏高并分時段波動

    安裝地點:常壓儲罐

    故障現(xiàn)象:儀表設(shè)置好后初期顯示正常,液位變化時會出現(xiàn)較大誤差,靜液面時分時段顯示波動。

    危害:可能造成溢液或空罐而造成浪費或影響生產(chǎn)。

    故障原因分析:1、導(dǎo)壓管(毛細(xì)管)可能泄露。2、介質(zhì)過于粘稠。3、罐體排氣不暢。

    分析要點:液位計不可能堵塞,著重分析液位計本身和介質(zhì)性質(zhì),另外考慮環(huán)境影響。

    檢查處理結(jié)果:通過分析基本排除設(shè)備和介質(zhì)影響,通過液位計分時段波動判斷其對溫度敏感,從而認(rèn)為可能是罐裝的導(dǎo)壓介質(zhì)不正常,毛細(xì)管有空隙。將負(fù)壓法蘭移至下方觀察一段時間,有所改善,從而判斷為負(fù)壓毛細(xì)管有氣隙。將毛細(xì)管拆除后故障排除。

    提示:如果罐裝不正常的是正壓側(cè),此故障無法排除,智能更換變送器。







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