超聲波液位計的原理及應(yīng)用注意事項
超聲波液位計是一種間接接觸式液位測量儀表。由于不與塔內(nèi)液體直接接觸，不灌水，無液體侵蝕，故障率低。同時，安裝儀器時，無需清洗塔、罐等。并直接在室外選擇好位置進(jìn)行安裝，不影響工業(yè)生產(chǎn)。超聲波液位計具有非接觸、干擾因素少、價格低廉、使用方便等特點，使其廣泛應(yīng)用于石油、化工、農(nóng)田水利等領(lǐng)域的液位測量，尤其是水處理和自動控制系統(tǒng)。
一、超聲波液位計的原理
超聲波液位計的傳感器(探頭)發(fā)出高頻超聲波脈沖。當(dāng)聲波遇到被測液位的表面時，聲波被反射回來，部分反射的回波被換能器(探頭)接收并轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波從發(fā)射接收的時間t與傳感器(探頭)到被測液位的距離s成正比。距離值S、聲速c和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=CT/2。
但是，由于超聲波脈沖具有一定的寬度，反射波在傳感器附近的短區(qū)域與透射波重疊，傳感器無法識別，因此無法測量其距離值。這個距離值無法測量的區(qū)域通常稱為測量盲區(qū)。一般來說，盲區(qū)的大小與超聲波液位計的類型有關(guān)。超聲波液位計的***大測量范圍取決于空氣對超聲波的衰減和介質(zhì)表面脈沖反射的強(qiáng)度。
從傳感器到液位的高度s可以通過發(fā)送和接收來自傳感器的超聲波來測量，并且介質(zhì)的液位高度d=L-S可以通過將從傳感器到測量罐底部的距離l輸入到發(fā)送器的矩陣中來測量。液位測量精度可達(dá)毫米級。使用時，測量的介質(zhì)液位上下限可輸入變送器矩陣，上下限報警可及時輸出。
二、超聲波液位計的應(yīng)用注意事項
1、安裝超聲波液位計時，應(yīng)注意調(diào)整超聲波傳感器離液面的高度，不宜過遠(yuǎn)和過近。如果距離太近，進(jìn)入探頭盲區(qū)時無法分辨；距離太遠(yuǎn)，探頭接收到的信號太弱，不利于準(zhǔn)確測量。
2、確保探針表面垂直于測量的液位。同時要保證超聲波液位計探頭發(fā)出的超聲波束所輻射的區(qū)域沒有障礙物，并避開罐內(nèi)的梯子、限位開關(guān)和管道。在正常情況下，二極管閃爍，當(dāng)接收到回波時，可以聽到傳感器附近的咔嗒聲。
3、超聲波的抗電磁干擾性能不強(qiáng)，容易受到附近電氣設(shè)備的影響。因此，超聲波液位計的信號線應(yīng)使用獨立的穿線管，并遠(yuǎn)離照明線和電源線。為了保證良好的信號屏蔽，穿線管應(yīng)由導(dǎo)電鋼管制成，屏蔽層應(yīng)單點接地，以避免電路電位差干擾儀器。
4、信號線，尤其是這個接頭，也會造成信號紊亂，所以信號線應(yīng)該保持干燥。當(dāng)信號線須在電纜溝內(nèi)行走時，信號線應(yīng)鋪設(shè)在電纜溝支架上。
5、為防止信號線，接觸不良，盡量不要在信號線中部留有接縫，如果接縫不可避免，應(yīng)焊接，以減少隱患。同時，端子的壓接位置不應(yīng)有松動，否則接觸電阻會較大。
