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江苏迅创揭秘外贴超声波液位开关的工作盲区

2024/3/31 4:11:38发布15次查看
由于外贴超声波液位开关的非接触测量原理,从理论上讲,它适用于各种工艺过程中的物位测量,但在应用中,它会受到各种因素如安装位置、温度、压力、湿度以及被测介质表面的泡沫、浪涌等的影响。另外,超声波的传输距离和指向性与声波频率有关,且互相制约,因此,这种测量方式不适合远距离测量。在实际应用中,应根据测量要求和工况选择合适的仪表,以达到好的测量效果。
选型
根据需要和工况选择合适的型号是保证测量结果准确可靠的重要条件。
1.大测量范围可以配置5m、10 m、15m等不同型号的换能器。在选择换能器时,需要考虑被测物料的特性、界面上介质性质、环境情况和生产系统的操作条件。超声波发射后的衰减程度和界面反射特性对测量范围有很大影响。当超声波衰减快,界面反射差时,为避免超声波探头接收到的超声波信号过弱,而无法与噪音信号区分,就要增大换能器的发射功率。
在液位测控系统改造过程中,根据需要选择了不同型号的换能器,如:粗格栅渠深9.5米,选用了xps-10型换能器,大测量范围为10 米;集水池池深11.5米,选用了xps-15型换能器,大测量范围为15米;细格栅廊道深2米,选用了大测量范围为5米的单探头液位计。
2.温度补偿超声波探头是采用具有声电效应的材料制成的,当高于一定温度时,压电元件将失去效应,而不能使用。一般超声波换能器在-20-80℃工作条件下较合适。另外,由于超声波测量物位是基于被测物料界面上传递超声波的介质中声速c为定值,在实际应用中,介质的声速除决定于介质的成分外,还受温度的影响。随季节的变化,环境温度变化很大,为保证测量精度,应选择带温度补偿外贴超声波液位开关。
(3)声速校正物料界面上传递声速的介质性质和成分影响测量结果,为适应不同的测量介质, minirangerplus内部配置了声速校正系统,以校正由于介质的成分变化而引起的误差。具体操作如下:在minirangerplus程序中输入实际的测量值,minirangerplus通过比较输入的实际测量值(距离)与其本身超声测量值(时间)计算声速,并采用此声速进行后续测量。
四、换能器的安装检测仪表能否获得准确的测量数据,不仅与仪表本身的精度有关,而且与仪表的安装和调试有关。正确的安装除了可以获得更为准确的检测数据外,还可以保证仪表工作稳定,维护方便。
超声波物位检测仪在安装时要注意以下几点:1.超声波换能器应安装在只能“看见”被测介质表面的地方,使声波在容器、储罐和料仓中传送时不会遇到挡板、搅拌器、仓壁等物体生成干扰,产生测量误差;
2.超声波换能器在其传送和接收的脉冲之间,有一部分自身不能识别的盲区,为了测量可靠,测量对象的高物位应该在盲区之外;
3.测量储仓内固体料位时,要考虑固体物料在界面上是不平整的,通常在进料口的物料高于储仓周边,因此,换能器应安装在能反映物料平均高度的位置上;
4.安装换能器的另一要点是避免零反射。超声波换能器对准罐底或卸料口的斜壁时,超声脉冲发射出来,却收不到回波,检测仪就发出报警或调节到大限度,而且,有把干扰回波作为物位回波接收的危险。解决这一问题的有效办法,就是在液体储罐底部放一块小型的反射板或将换能器安装在靠近罐中线处。
5.超声波换能器和检测仪之间应采用屏蔽电缆连接,且屏蔽线两端接地,以避免电噪声的干扰
什么是外贴超声波液位开关的工作盲区?当物体离眼睛较近且角度一定的时候,反而看不清楚了或者看不见,在这一范围就叫做盲区。外贴超声波液位开关的盲区也如同人眼的盲区一样。
外贴超声波液位开关的工作原理,是根据超声波的发射和接收来实现的。超声波在空气中传输的速度是一定的,超声波发射出去,然后接收液面或物面反射回来的波,从发射开始计时,到接收到回波结束。超声波在空气中传输的时间就定了。因为是一个来回,那实际距离就是距离的一半。池子的深度或罐体的高度是一定的。那实际液位就是池子的深度减去外贴超声波液位开关测量的距离,就是液位或物位的高度了。由此,就实现了超声波测量液位或者物位了。
外贴超声波液位开关的盲区,根据量程的不同,盲区也不同。量程小,则盲区小,量程大,则盲区大。但一般都在 30cm-50cm之间。所以一般在安装外贴超声波液位开关的时候盲区一定是要考虑进去的。在特殊场合,会要求盲区很小,这个时候可以考虑小盲区外贴超声波液位开关,其盲区一般只有4-6cm。但其量程也相对较小,只有0.6m。在很多液位测量的领域,因为空间的限制,安装条件的限制,需要盲区很小的外贴超声波液位开关。
外贴超声波液位开关液位进入盲区,通常会显示二次回波对应的液位位置。举例而言,如果盲区是0.3m,液面至换能器(或探头)表面的距离是0.2m,则液位计会显示对应空间距离为0.4m的液位值。由于在测量液位时,液面反射良好,因此外贴超声波液位开关发出的声脉冲,经液面反射后,回波到达换能器(或探头)表面后又会被重新反射回液面,并被再次反射回换能器并接收,这时的回波即为二次回波。如果反射条件良好,还可能收到多次回波(多次往返的回波)。
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