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影響一體式超聲波液位計測量結(jié)果的因素
點擊次數(shù):1163 更新時間:2020-10-26
一體式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(nèi)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(yè)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,該儀表對其使用環(huán)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(qū)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(fā)射高頻脈沖聲波,當其與被測液位表面相遇時,由換能器轉(zhuǎn)換成電信號,顯示出液位數(shù)據(jù)。
而脈沖聲波在傳輸過程中由于機械慣性占據(jù)了傳輸時間,因此超聲換能器附近的小面積區(qū)域并不能接收到聲波,這部分區(qū)域則稱為超聲波液位計的測量盲區(qū)。超聲波液位計的測量盲區(qū)大小與超聲波的測量距離有關,一般量程小,則盲區(qū)小;
量程大,則盲區(qū)大,這也是為什么安裝超聲波液位計時,要求被測量的液位不可高于超聲波液位計的盲區(qū)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(huán)境中,或者當工作環(huán)境溫度很高時,液體介質(zhì)容易產(chǎn)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(fā)出的超聲波發(fā)生折射,致使發(fā)射和接收的時間差不正確,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(xiàn)場中的容器都存在有攪拌功能,但一旦出現(xiàn)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(zhuǎn)速,或?qū)⑻筋^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(chǎn)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(chǎn)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。
一般,泡沫按照屬性可以分為干、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(wěn)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(chǎn)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(nèi),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(shù)),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(xiàn)測量誤差,但若儀表具有先進的測量系統(tǒng),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(huán)境,與被測介質(zhì)的溫度不同,一體式超聲波液位計的測量系統(tǒng)也會選擇探頭結(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(chǎn)生的測量影響。