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技术文章-超声波

影响超声波液位计测量因素

发布时间:2024-01-18 09:17:42 人气: 157

超声波液位计是一种非接触式液位测量仪表,具有测量精度高、安装方便、维护简单等特点,常用于各种容器内液体的液位,以及水渠、水池、水库、江河湖海等水位的测量,在钢铁、石化、水处理及水利等诸多行业或领域有着非常广泛的应用。


作为液位控制器中的精密仪器,超声波液位计对其使用环境要求较高,本文重点介绍影响超声波液位计测量的五大因素。


一、盲区对超声波液位计测量的影响

超声波液位计利用装置上的超声换能器(探头)来发射高频脉冲声波,当其与被测液位表面相遇时,由换能器转换成电信号,显示出液位数据。而脉冲声波在传输过程中由于机械惯性占据了传输时间,因此超声换能器附近的小面积区域并不能接收到声波,这部分区域则称为超声波液位计的测量盲区。

超声波液位计的测量盲区大小与超声波的测量距离有关,一般量程小,则盲区小;量程大,则盲区大,这也是为什么安装超声波液位计时,要求被测量的*高液位不可高于超声波液位计的盲区的原因。


二、水蒸汽、雾气对超声波液位计测量的影响

在某些特定的工作环境中,或者当工作环境温度很高时,液体介质容易产生水蒸汽或雾气。

由于水蒸汽比空气要轻,因此会上升飘浮到罐部,形成了一层对超声波脉冲有吸收和散射作用的蒸汽层,且附在超声波液位计探头上的水珠会使探头发出的超声波发生折射,致使发射和接收的时间差不正确,*终导致计算出的液位不准确。

目前,可以通过加装导波管的办法,可以减少或削弱蒸汽层对测量的影响,或者在探头表面涂抹润滑剂,使得水珠无法挂住,也可将超声波液位计倾斜安装,使用重力消除露珠。


三、搅拌对超声波液位计测量的影响

在许多工况现场中的容器都存在有搅拌功能,但一旦出现搅拌,则会使得液体的波动比较大,影响超声波液位计的测量。

对于这种情况,可以适当降低搅拌器的转速,或将探头偏离搅拌中心。除此之外,还可以安装静管,从而有效消除因搅拌器搅拌对仪表液位测量产生的影响。


四、泡沫对超声波液位计测量的影响

在部分超声波液位计的测量工况中,被测液体表面会产生泡沫,使得超声波液位计的脉冲信号被泡沫吸收,从而干扰到仪表的正常测量工作。

按属性划分,泡沫一般可分为干、湿、中性、重型四种。通常干泡沫和湿泡沫的泡沫较小,因此超声波脉冲信号能被反射回来,故对于超声波液位计无测量方面的影响。

但是中性泡沫的泡沫较大且厚,容易吸收、分散部分超声波脉冲信号,从而信号减弱,导致回波不稳定。所以,当液体表面具有稠而厚的泡沫时,超声波液位计的测量会产生较大的误差,甚至无法测量。

建议在泡沫影响严重的工况下,通过加装消波管的办法来减小甚至屏蔽泡沫的干扰。


五、压力和温度对超声波液位计测量的影响

超声波液位计通常不可安装于压力容器内,因为如果有压力存在,则会影响其探头对液位的测量,除此之外,压力与温度之间也有一定的关系:T=KP(K为常数),所以压力的变化影响着温度的变化,进而影响着声速的变化。

在实际测量中,高温会导致超声波液位计出现测量误差,但若仪表具有先进的测量系统,如计为Uson-11超声波液位计,则可以对温度的影响进行自动补偿,并且,在实际应用中,由于探头周围环境,与被测介质的温度不同,Uson-11超声波液位计的测量系统也会选择探头结合的温度传感器与探头分离的外置温度传感器对温度补偿。

如果将超声波液位计安装于户外,建议采用加装遮阳罩等措施来减弱温度因素对仪表产生的测量影响。

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