超聲波液位計工作原理
從探測器發出的超聲波通過物料表面的反射被接收器接收后,從發射波到回波的時差轉換為探測器與物料之間的直接距離,即獲得物料位置的高度
超聲波液位計安裝用遵循原則
1.探頭發射面與最低液位的距離應小于液位計的量程。
2.探頭發射面與最高液位的距離應大于液位計的盲區。
3.探頭發射面與被測液位平行,使聲波垂直發射到被測液位,以確保最大能量返回和測量精度。
超聲波液位計安裝注意事項
1.探頭下方應盡量避免進入,出料口等液位有劇烈波動。
2.一般采用法蘭或螺紋安裝,不建議吊裝,吊裝容易受風影響,使液位計晃動,影響測量精度。
3.探頭安裝位置應與器壁保持一定距離。
4.超聲波束輻射范圍內不得有障礙物。
安裝時,應盡量避免池內或容器內設施中沒有自動扶梯、管道、攪拌機等。
5.不要在同一容器中安裝多個超聲波液位計。
6.安裝地點應盡量遠離易產生強電磁干擾的設備。
7.對于頂部為拱形的容器,安裝時應偏離罐頂中心,以免形成多次反射回波。
8.頂部為平面的錐形容器,應盡可能安裝在頂部中心。
9.盡量避免安裝在液位容易積聚泡沫、漂浮物或劇烈波動的地方。
必要時可安裝導波管。
10.盡量不要在有水蒸氣的情況下安裝。
11.安裝位置應避免強烈振動。
12.露天安裝時應安裝防護罩。
超聲波液位計常見故障
現場容器內有攪拌,液體波動較大,影響超聲波液位計的測量。
故障現象:無信號或數據波動嚴重。
原因:超聲波液位計稱測量幾米距離,是指平靜的水面。
例如,5米范圍的超聲波液位計一般是指測量平靜水面的最大距離為5米,實際工廠將達到6米。
當容器攪拌時,水面不平靜,反射信號減弱到正常信號的一半以下
。
解決方法:
1.選用量程較大的超聲波液位計,如果實際量程為5米,則采用10米或15米的超聲波液位計進行測量。
2.如果不更換超聲波液位計,罐內液體無粘性,還可以安裝導波管,將超聲波液位計探頭放入導波管中測量液位計高度,因為導波管內液位基本穩定。
3.建議將二線超聲液位計改為四線超聲液位計。
液體表面有泡沫。
故障現象:超聲波液位計一直在搜索或顯示“丟波”狀態.
原因:泡沫會明顯吸收超聲波,導致回波信號非常弱。
因此,當液體表面覆蓋泡沫超過40-50%時,超聲液位計發出的信號大部分會被吸收,導致液位計無法接收反射信號。
這與泡沫的厚度無關,主要與泡沫的覆蓋面積有關。
解決方法:
1.安裝導波管,將超聲波液位計探頭放入導波管中測量液位計高度,因為導波管中的泡沫會減少很多。
2.用雷達液位計代替測量,可穿透5厘米以內的泡沫。
現場水池或罐內溫度較高,影響超聲液位計測量。
故障現象:水面靠近探頭時可測量,水面遠離探頭時無法測量。
當水溫較低時,超聲波液位計測量正常,超聲波液位計無法測量。
原因:液體介質為30-400℃以下一般不產生蒸汽和霧,超過此溫度容易產生蒸汽或霧。
超聲波液位計發射的超聲波在發射過程中通過蒸汽衰減一次,從液位反射回來時再次衰減,導致最終回到探頭的超聲波信號非常弱,無法測量。
在這種環境下,超聲波液位計探頭很容易結束水滴,水滴會阻礙超聲波的發射和接收。
解決方法:
1.增加測量范圍,實際罐高3米,選擇6米-9米的超聲波液位計。
它可以減少或削弱蒸汽或霧對測量的影響。
2.探頭應使用聚四氟乙烯或PVDF做,做成物理密封,這樣的探頭發射面不容易凝結水滴。
其他材料的發射面,水滴更容易凝結。
4現場有電磁干擾。
故障現象:超聲液位計數據不規則跳動,或干脆顯示無信號。
原因:工業現場會有很多電機,變頻器和焊接會影響超聲波液位計的測量。
電磁干擾將超過探頭接收到的回波信號。
解決方法:
1.超聲波液位計必須可靠接地。
接地后,電路板上的一些干擾將通過地線消失。
此外,接地應單獨接地,不得與其他設備共用。
2.電源不能與變頻器、電機相同,也不能直接從動力系統電源引電。
3.安裝地點應遠離變頻器、變頻電機和大功率電動設備。
如果不能遠離,應在液位計外安裝金屬儀表箱隔離屏蔽,儀表箱也應接地。
5進入盲區
故障現象:滿量程或任何數據。
原因:超聲液位計有盲點,一般在5米以內,盲點為0.3-0.4米。
10米以內的量程為0.4-0.5米。
進入盲區后,超聲波會出現任何值,不能正常工作。
解決方法:
1.
安裝時應考慮盲區的高度,探頭與最高水位的距離必須大于盲區。