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超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響因素有哪些
2019-10-10
超聲波液位計(jì)作為一種非接觸式液位測(cè)量?jī)x表，由于其安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確可靠，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石化、水處理及水利等領(lǐng)域各種容器液位，以及水渠、水池、水庫(kù)、江河湖海等水位的測(cè)量。作為液位控制器中的精密儀器，超聲波液位計(jì)受應(yīng)用環(huán)境的影響較大。那么，超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響因素有哪些呢？
超聲波液位計(jì)利用裝置上的超聲換能器（又稱探頭）來(lái)發(fā)射高頻脈沖聲波，當(dāng)其與被測(cè)液面相遇時(shí)，由換能器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，顯示出液位數(shù)據(jù)。而脈沖聲波在傳輸過(guò)程中由于機(jī)械慣性占據(jù)了傳輸時(shí)間，因此超聲換能器附近的小面積區(qū)域并不能接收到聲波，這部分區(qū)域則稱為超聲波液位計(jì)的測(cè)量盲區(qū)。超聲波液位計(jì)測(cè)量盲區(qū)的大小與超聲波的測(cè)量距離有關(guān)，一般量程小，則盲區(qū)小；量程大，則盲區(qū)大，這就要求在安裝超聲波液位計(jì)時(shí)，應(yīng)使被測(cè)量的最高液位不高于超聲波液位計(jì)的盲區(qū)。
二、攪拌因素
在許多工況現(xiàn)場(chǎng)中的容器都帶有攪拌功能，而攪拌會(huì)使液體的波動(dòng)增大，影響超聲波液位計(jì)的準(zhǔn)確測(cè)量。為應(yīng)對(duì)這種情況，可以采取適當(dāng)降低攪拌器轉(zhuǎn)速，或?qū)⑻筋^偏離攪拌中心的方式降低因攪拌器攪拌對(duì)測(cè)量的影響。此外，還可以采用安裝靜管的方式，有效消除因攪拌器攪拌對(duì)儀表液位測(cè)量產(chǎn)生的影響。
三、泡沫因素
在部分測(cè)量工況中，超聲波液位計(jì)測(cè)量的液體表面會(huì)出現(xiàn)泡沫，使得超聲波液位計(jì)的脈沖信號(hào)被泡沫吸收，從而干擾到儀表的正常測(cè)量。泡沫按照屬性的不同，可分為干、濕、中性、重型四種。一般情況下，干泡沫和濕泡沫的泡沫較小，能夠反射超聲波脈沖信號(hào)，所以它們對(duì)超聲波液位計(jì)的測(cè)量影響不大。但是中性泡沫大而厚，易吸收，能夠分散部分超聲波脈沖信號(hào)，從而使信號(hào)減弱，導(dǎo)致回波不穩(wěn)。所以，當(dāng)液體表面具有稠而厚的泡沫時(shí)，超聲波液位計(jì)的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，甚至無(wú)法測(cè)量。一旦出現(xiàn)這種情況，為降低泡沫對(duì)測(cè)量的不良影響，可以采用加裝消波管的方法來(lái)減小甚至屏蔽泡沫的干擾。
四、水蒸汽、霧氣因素
在某些特定的工作環(huán)境中，或者當(dāng)工作環(huán)境溫度很高時(shí)，液體介質(zhì)容易產(chǎn)生水蒸汽或霧氣。由于水蒸汽比空氣要輕，因此會(huì)上升飄浮到罐部，形成了一層對(duì)超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層，且附在超聲波液位計(jì)探頭上的水珠會(huì)使探頭發(fā)出的超聲波發(fā)生折射，致使發(fā)射和接收的時(shí)間差不正確，最終導(dǎo)致計(jì)算出的液位不準(zhǔn)確。目前，可以通過(guò)加裝導(dǎo)波管的辦法，可以減少或削弱蒸汽層對(duì)測(cè)量的影響，或者在探頭表面涂抹潤(rùn)滑劑，使得水珠無(wú)法掛住，也可將超聲波液位計(jì)傾斜安裝，使用重力消除露珠。
五、壓力和溫度因素
壓力會(huì)影響超聲波液位計(jì)探頭對(duì)液位的測(cè)量，所以超聲波液位計(jì)通常不可安裝于壓力容器內(nèi)。此外，壓力與溫度之間也有一定的關(guān)系：T=KP（K為常數(shù)），所以壓力的變化影響著溫度的變化，進(jìn)而影響著聲速的變化。所以實(shí)際測(cè)量中，高溫會(huì)導(dǎo)致超聲波液位計(jì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。
為減少這些不利因素的影響，計(jì)為Uson-11超聲波液位計(jì)帶有先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)，能對(duì)溫度的影響進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。同時(shí)，由于探頭周圍的環(huán)境溫度與被測(cè)介質(zhì)的溫度有所不同，Uson-11超聲波液位計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)也能選擇探頭結(jié)合的溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。
如需將超聲波液位計(jì)安裝于戶外，為降低溫度因素對(duì)儀表測(cè)量產(chǎn)生的影響，通常建議加裝遮陽(yáng)罩等措施。
以上就是“超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響因素有哪些”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開(kāi)關(guān)（料位開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
一般來(lái)講，超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響因素主要有以下幾點(diǎn)：
一、盲區(qū)因素超聲波液位計(jì)利用裝置上的超聲換能器（又稱探頭）來(lái)發(fā)射高頻脈沖聲波，當(dāng)其與被測(cè)液面相遇時(shí)，由換能器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，顯示出液位數(shù)據(jù)。而脈沖聲波在傳輸過(guò)程中由于機(jī)械慣性占據(jù)了傳輸時(shí)間，因此超聲換能器附近的小面積區(qū)域并不能接收到聲波，這部分區(qū)域則稱為超聲波液位計(jì)的測(cè)量盲區(qū)。超聲波液位計(jì)測(cè)量盲區(qū)的大小與超聲波的測(cè)量距離有關(guān)，一般量程小，則盲區(qū)小；量程大，則盲區(qū)大，這就要求在安裝超聲波液位計(jì)時(shí)，應(yīng)使被測(cè)量的最高液位不高于超聲波液位計(jì)的盲區(qū)。
二、攪拌因素
在許多工況現(xiàn)場(chǎng)中的容器都帶有攪拌功能，而攪拌會(huì)使液體的波動(dòng)增大，影響超聲波液位計(jì)的準(zhǔn)確測(cè)量。為應(yīng)對(duì)這種情況，可以采取適當(dāng)降低攪拌器轉(zhuǎn)速，或?qū)⑻筋^偏離攪拌中心的方式降低因攪拌器攪拌對(duì)測(cè)量的影響。此外，還可以采用安裝靜管的方式，有效消除因攪拌器攪拌對(duì)儀表液位測(cè)量產(chǎn)生的影響。
三、泡沫因素
在部分測(cè)量工況中，超聲波液位計(jì)測(cè)量的液體表面會(huì)出現(xiàn)泡沫，使得超聲波液位計(jì)的脈沖信號(hào)被泡沫吸收，從而干擾到儀表的正常測(cè)量。泡沫按照屬性的不同，可分為干、濕、中性、重型四種。一般情況下，干泡沫和濕泡沫的泡沫較小，能夠反射超聲波脈沖信號(hào)，所以它們對(duì)超聲波液位計(jì)的測(cè)量影響不大。但是中性泡沫大而厚，易吸收，能夠分散部分超聲波脈沖信號(hào)，從而使信號(hào)減弱，導(dǎo)致回波不穩(wěn)。所以，當(dāng)液體表面具有稠而厚的泡沫時(shí)，超聲波液位計(jì)的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，甚至無(wú)法測(cè)量。一旦出現(xiàn)這種情況，為降低泡沫對(duì)測(cè)量的不良影響，可以采用加裝消波管的方法來(lái)減小甚至屏蔽泡沫的干擾。
四、水蒸汽、霧氣因素
在某些特定的工作環(huán)境中，或者當(dāng)工作環(huán)境溫度很高時(shí)，液體介質(zhì)容易產(chǎn)生水蒸汽或霧氣。由于水蒸汽比空氣要輕，因此會(huì)上升飄浮到罐部，形成了一層對(duì)超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層，且附在超聲波液位計(jì)探頭上的水珠會(huì)使探頭發(fā)出的超聲波發(fā)生折射，致使發(fā)射和接收的時(shí)間差不正確，最終導(dǎo)致計(jì)算出的液位不準(zhǔn)確。目前，可以通過(guò)加裝導(dǎo)波管的辦法，可以減少或削弱蒸汽層對(duì)測(cè)量的影響，或者在探頭表面涂抹潤(rùn)滑劑，使得水珠無(wú)法掛住，也可將超聲波液位計(jì)傾斜安裝，使用重力消除露珠。
五、壓力和溫度因素
壓力會(huì)影響超聲波液位計(jì)探頭對(duì)液位的測(cè)量，所以超聲波液位計(jì)通常不可安裝于壓力容器內(nèi)。此外，壓力與溫度之間也有一定的關(guān)系：T=KP（K為常數(shù)），所以壓力的變化影響著溫度的變化，進(jìn)而影響著聲速的變化。所以實(shí)際測(cè)量中，高溫會(huì)導(dǎo)致超聲波液位計(jì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。
為減少這些不利因素的影響，計(jì)為Uson-11超聲波液位計(jì)帶有先進(jìn)的測(cè)量系統(tǒng)，能對(duì)溫度的影響進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。同時(shí)，由于探頭周圍的環(huán)境溫度與被測(cè)介質(zhì)的溫度有所不同，Uson-11超聲波液位計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)也能選擇探頭結(jié)合的溫度傳感器與探頭分離的外置溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。
如需將超聲波液位計(jì)安裝于戶外，為降低溫度因素對(duì)儀表測(cè)量產(chǎn)生的影響，通常建議加裝遮陽(yáng)罩等措施。
以上就是“超聲波液位計(jì)測(cè)量的影響因素有哪些”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開(kāi)關(guān)（料位開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司市場(chǎng)部2019年10月10日發(fā)布）
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