超聲波液位計是一系列非接觸，高可靠、低價格、免維護的物位儀，它解決了由壓力變送器、電容式浮子式等測量方式帶來的纏繞、泄露、接觸介質(zhì)、昂貴的維護等麻煩，超聲波液位計不必接觸工業(yè)介質(zhì)就能夠滿足大多數(shù)密閉或者敞開容器里的物位測量要求，如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲波系列的物位測量儀器可以測量幾厘米到幾十厘米的范圍，而且在惡劣條件下也表現(xiàn)出了非凡的能力。以煤為原料的氮肥廠其造氣污水一般都采用污水閉路循環(huán)技術(shù)。由于污水中含有、硫化物等多種化學(xué)物質(zhì),且水溫和濁度都非常高,因此,該污水以及霧汽都具有很強的腐蝕性,使得在污水池上所配備的常規(guī)接觸式液位檢測儀表壽命大大縮短。又因液位檢測不準,常發(fā)生污水溢池或抽干現(xiàn)象,從而影響生產(chǎn),同時給崗位操作人員和儀表維修人員帶來很大不便。為了解決上述問題,經(jīng)反復(fù)研究論證,決定采用超聲波液位測量技術(shù)。通過對超聲波液位檢測產(chǎn)品的綜合對比評價,選用了一體式超聲波液位計。
超聲波液位計
1工作原理及主要性能特點
1.1工作原理
超聲波液位計垂直于被測物體表面安裝,它使用高功率電壓振蕩器作為探頭,定期向被測物體表面發(fā)射脈沖超聲波。超聲波傳感器接收到從被測物位表面反射回的信號,該信號經(jīng)過變送器電路的選擇和處理,得出超聲波脈沖從發(fā)出到返回這一過程所需的時間。依據(jù)此時間變送器計算出被測物從表面到傳感器的距離,并輸出標準信號(4～20mA)。由DC來完成液位的遠傳顯示、記錄、報警聯(lián)鎖及液位自調(diào)功能。
1.2主要性能及特點
(1)非接觸測量原理使機械結(jié)構(gòu)件不受被測介質(zhì)的影響。
(2)變送器可在任何物位高度下進行調(diào)整。(3)小的發(fā)射角度使變送器在狹窄的空間內(nèi)也能正常測量。
(4)具有較低的發(fā)射頻率和大范圍量程,能使超聲波穿過濃厚的煙氣、水蒸氣和各種泡沫。
(5)發(fā)射頻率與量程相適應(yīng)。超聲波變送器的測量范圍依賴于測量環(huán)境,不同的發(fā)射頻率可彌補測量范圍的變化。
(6)具有可編程性能的模擬輸出和繼電器各種輸出功能。
(7)預(yù)設(shè)十幾種罐體截面數(shù)據(jù),可直接進行體積和流量測量。
2變送器的調(diào)校、安裝和投運
2.1調(diào)校方法
該超聲波變送器的調(diào)校比較簡單、直觀,容易操作。具體方法如下:*先選定1個能反射超聲波的平面,把它作為1個假定的參考被測物位面(例如一段墻壁),然后,按照說明書的要求供電,使超聲波液位計啟動。設(shè)液面在零位時,變送器安裝位置到液面的距離為H,液面在全滿(99%)時變送器安裝位置到液面的距離為h(h應(yīng)大于該變送器的測量死區(qū))。
(1)零點調(diào)整
①把變送器放到液面在零位時的距離位置
2.2安裝與投運
超聲波液位計的安裝非常簡單,與設(shè)備的連接有螺紋和法蘭2種,應(yīng)根據(jù)儀表選型和廠家安裝要求選用。為了確保測量精度、消除外界干擾、保證儀器正常運行,安裝時應(yīng)注意以下問題。
(1)在超聲波液位計的傳送通道上,要保證沒有任何突出物體,如冷卻管、進出水管、支柱、溫度套管等,因為它們都能擋住超聲波。
(2)因為液體總是水平的,所以變送器應(yīng)垂直安裝,大傾斜不超過±(2°～3°)。
(3)法蘭連接的引出短管應(yīng)為剛性,邊緣部分不影響超聲波的發(fā)射。
(4)露天安裝的變送器要注意防風(fēng),
?、诎颜{(diào)整用的專用磁棒放在變送器調(diào)零位置上,此時,變送器內(nèi)部調(diào)零用的干簧管觸點閉合,變送器進行自動調(diào)零。
?、郛斪兯推鬏敵鰹?mA時,快速移開磁棒,此時調(diào)零工作結(jié)束。
(2)量程調(diào)整
?、侔炎兯推鞣诺揭好嬖谌珴M時的距離
?、诎颜{(diào)整用的專用磁棒放在超聲波液位計量程調(diào)整位置上,此時, 超聲波液位計內(nèi)部量程調(diào)整用的干簧管觸點閉合,變送器進行自動量程調(diào)節(jié)。
?、郛斪兯推鬏敵鰹?0mA時,快速移開磁棒,結(jié)束量程調(diào)整工作。
(3)分程校驗按照圖3所示變送器位置與輸出的關(guān)系,從0到99%依次校驗1遍,以進一步確認其測量精度。風(fēng)力影響測量精度。該變送器按實際使用要求校驗、安裝完畢后,便可直接投入運行。
3超聲檢測的優(yōu)點
實踐證明,它與常規(guī)接觸式液位測量技術(shù)相比有如下優(yōu)點。
(1)以前的污水池液位檢測無論采用靜壓投入式變送器還是電容式液位變送器,使用壽命都不到半年,維修費用。超聲波液位計因采用非接觸方式測量,大大提高了檢測裝置的使用壽命和可靠性,降低了故障率,有效地保證了相關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)的安全。
(2)該超聲波液位計無可動機械部件,采用可編程軟件輸出,減少了維護量,維修費用大大降低。
(3)與其它儀表相比,抗干擾性強,檢測響應(yīng)速度快且可調(diào)。在儀表面板上設(shè)有狀態(tài)指示燈,便于監(jiān)視運行,判定和排除故障。
