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技术文章-超声波

蒸汽泡沫对超声波液位计的影响

发布时间:2024-05-07 10:38:37 人气: 34

超声波液位计通过发射超声波脉冲,其在空气中传播,在被测量介质表面反射然后回到传感器,通过计算脉冲在发生与接收过程的传播时间,然后把时间转换成距液面的距离或液位高度。

超声波液位计的应用范围极其广泛,从水利、水电、市政工程,到精细化工产业,凡涉及到液位测量的地方,超声波液位计都有应用。

虽然应用广泛,但在某些特殊的工况下,选用超声波液位时,需极为谨慎,这其中比较典型的要数伴有蒸汽以及泡沫产生情况下的液位测量。它们对超声波液位计的使用有哪些影响,又该如何避免这些影响呢?


关于蒸汽,蒸汽一般是由特定介质产生的,比如丙酮或冰醋酸,蒸汽的产生来自填充过程的激励和混合过程,并且在温度的变化下将加剧。蒸汽对于超声波的影响较为明显,由于蒸汽会吸收超声波脉冲的能量,因而减少传感器标准测量的距离。如果蒸汽密度大而集中,甚至会导致超声波的传播速度和传播时间的变化。解决该情况唯一的方法就是加大功率,一般来说应选择两倍于实际量程高度的传感器(比如测量测量一个5米的罐,选择至少10米量程的传感器)。为了最大程度的在极严重的蒸汽环境下使测量更加准确,4mA空罐设定点需要在现场标定,以纠正声速的变化。


关于泡沫,泡沫一般是由填充过程的激励或者混合过程所造成的泡沫层。泡沫是动态的,依赖于过程,可以是厚的或薄的,密集的或疏松的,同时,泡沫也是受其他条件影响的,常常出现和消失在很短的时间段内。泡沫给超声波所带来的问题是泡沫是反射不充分的表面,它会吸收一部分或是全部的声波脉冲能量,减少或是完全消除了回波信号。解决这个问题有两个方法:功率和隔离。第一个方法是,选择两倍于实际量程高度的传感器(比如测量测量一个5米的罐,选择至少10米量程的传感器),这种方法只有在泡沫较轻时推荐使用。在其他种类的泡沫时,可采用第二个方法——隔离,即传感器需要用一个标准管安装来和泡沫进行隔离,在该方法中,可以选择匹配所测罐体高度的传感器。

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