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超聲波液位計(jì)的原理和故障檢測
2019-12-22
超聲波液位計(jì)是一種非接觸式液位測量儀表,以其安裝簡便、測量精度高、基本免維護(hù)等特點(diǎn),在對(duì)各種容器以及水渠、水池、水庫、江河湖和等液位的測量方面具有廣泛的應(yīng)用,此外,其也常用于測量界位、液位差,在污水和有腐蝕性的場合下尤其適用。因此,超聲波液位計(jì)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石化、水處理等領(lǐng)域。那么,超聲波液位計(jì)的是怎么工作的,如適用中出現(xiàn)故障應(yīng)如何檢測呢?為此,本文就超聲波液位計(jì)的原理和故障檢測介紹如下。
超聲波液位計(jì)在工作時(shí),超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波,遇到被測水面的表面被反射回來,折回的反射回波被換能器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。聲波的傳播時(shí)間與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。聲波傳輸距離L與聲速C和傳輸時(shí)間T的關(guān)系,可用公式表示:L=C×T/2。
超聲波液位計(jì)存在測量盲區(qū)。這是因?yàn)槌暡ㄒ何挥?jì)在發(fā)射超聲波脈沖時(shí),不能同時(shí)檢測反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時(shí)間寬度,且發(fā)射完超聲波后換能器存在余振,期間不能檢測反射回波,造成探頭表面下的一小段區(qū)域內(nèi)的發(fā)射波與發(fā)射波重疊,無法識(shí)別,不能正常檢測,這一段區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波液位計(jì)的量程有關(guān)。
二、超聲波液位計(jì)故障檢測
一般情況下,在使用超聲波液位計(jì)出現(xiàn)故障時(shí),可按照如下方法進(jìn)行故障檢測,以便快速排除。
1.安裝是否合理。
2.檢查線路連接是否正確。
3.探頭表面是否被噴濺或有凝結(jié),從而阻擋聲波的收發(fā)。
4.檢查液面是否堆積、漂浮泡沫,泡沫會(huì)給回波帶來不利影響。
5.液位是否進(jìn)入盲區(qū)范圍之內(nèi)。
6.如液面劇烈波動(dòng),可考慮適當(dāng)增加阻尼時(shí)間。
7.超聲波液位計(jì)周圍是否有干擾源。
8.電源電壓是否在標(biāo)稱范圍之內(nèi)。
總體說來,超聲波液位計(jì)常用于在常溫常壓、以及粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量。超聲波液位計(jì)一般不用在負(fù)壓場合,這是因?yàn)樨?fù)壓情況下的空氣稀薄,超聲波在稀薄的空氣中傳播,聲速會(huì)發(fā)生變化,造成測量誤差,而且聲波衰減會(huì)增大,導(dǎo)致測量量程減小甚至無法測量。
一、超聲波液位計(jì)測量原理
超聲波是機(jī)械波的一種,其振動(dòng)頻率一般超過20KHz,具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,以及方向性強(qiáng),能夠成為射線而定向傳播的特點(diǎn)。超聲波在液體中的衰減很小,穿透力強(qiáng),非常適合用于液位的測量。超聲波液位計(jì)在工作時(shí),超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波,遇到被測水面的表面被反射回來,折回的反射回波被換能器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。聲波的傳播時(shí)間與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。聲波傳輸距離L與聲速C和傳輸時(shí)間T的關(guān)系,可用公式表示:L=C×T/2。
超聲波液位計(jì)存在測量盲區(qū)。這是因?yàn)槌暡ㄒ何挥?jì)在發(fā)射超聲波脈沖時(shí),不能同時(shí)檢測反射回波。由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的時(shí)間寬度,且發(fā)射完超聲波后換能器存在余振,期間不能檢測反射回波,造成探頭表面下的一小段區(qū)域內(nèi)的發(fā)射波與發(fā)射波重疊,無法識(shí)別,不能正常檢測,這一段區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波液位計(jì)的量程有關(guān)。
二、超聲波液位計(jì)故障檢測
一般情況下,在使用超聲波液位計(jì)出現(xiàn)故障時(shí),可按照如下方法進(jìn)行故障檢測,以便快速排除。
1.安裝是否合理。
2.檢查線路連接是否正確。
3.探頭表面是否被噴濺或有凝結(jié),從而阻擋聲波的收發(fā)。
4.檢查液面是否堆積、漂浮泡沫,泡沫會(huì)給回波帶來不利影響。
5.液位是否進(jìn)入盲區(qū)范圍之內(nèi)。
6.如液面劇烈波動(dòng),可考慮適當(dāng)增加阻尼時(shí)間。
7.超聲波液位計(jì)周圍是否有干擾源。
8.電源電壓是否在標(biāo)稱范圍之內(nèi)。
總體說來,超聲波液位計(jì)常用于在常溫常壓、以及粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量。超聲波液位計(jì)一般不用在負(fù)壓場合,這是因?yàn)樨?fù)壓情況下的空氣稀薄,超聲波在稀薄的空氣中傳播,聲速會(huì)發(fā)生變化,造成測量誤差,而且聲波衰減會(huì)增大,導(dǎo)致測量量程減小甚至無法測量。
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