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超聲波物位儀的特點和選型
閱讀：1110 發(fā)布時間：2017-4-14
超聲波是機械波的一種，即是機械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,，它的特征是頻率高,、波長短,、繞射現(xiàn)象小,，另外方向性好,，能夠成為射線而定向傳播,。超聲波在液體,、固體中衰減很小,，因而穿透能力強,，尤其是在對光不透明的固體中,，超聲波可穿透幾十米的長度,，碰到雜質(zhì)或界面就會有顯著的反射,，超聲波測量物位就是利用了它的這一特征,。
在超聲波檢測技術中，不管那種超聲波儀器,，都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號,，完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器,，也稱探頭,。
由超聲波在介質(zhì)中傳播原理可知,，若介質(zhì)壓力,、溫度,、密度,、濕度等條件一定,，則超聲波在該介質(zhì)中傳播速度是一個常數(shù),。因此，當測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時間,，則可換算出超聲波通過的路程，即得到了液位的數(shù)據(jù),。
一,、特點和選型：
特點：
1.同樣的測量范圍下該液位計檢測儀到換能器區(qū)間的值要求zui小,，測量盲區(qū)zui短;
2.適用環(huán)境溫度范圍廣-40～ 95C,，且?guī)ё詣訙囟妊a償;
3.性能可靠,、免維護,。它采用妙聲力*的聲智能軟件來有效地識別真假回波,，可以滿足許多接觸式不能測量的應用場合;
4.不受攪拌器影響,，*的回波處理功能保證在使用攪拌器及其他液面浪涌現(xiàn)象嚴重或有大量泡沫的場合仍能可靠工作并提供穩(wěn)定讀數(shù);
5.安裝簡單,，操作方便,。
選型：
1.zui大測量范圍
Minirangerplus可以配置5m、10m,、15m等不同型號的換能器,。在選擇換能器時,，需要考慮被測物料的特性,、界面上介質(zhì)性質(zhì)、環(huán)境情況和生產(chǎn)系統(tǒng)的操作條件,。超聲波發(fā)射后的衰減程度和界面反射特性對測量范圍有很大影響,。當超聲波衰減快，界面反射差時,，為避免超聲波探頭接收到的超聲波信號過弱,，而無法與噪音信號區(qū)分，就要增大換能器的發(fā)射功率,。
銀定莊污水處理廠在液位測控系統(tǒng)改造過程中,，根據(jù)需要選擇了不同型號的換能器，如：粗格柵渠深9.5米,，選用了XPS-10型換能器，zui大測量范圍為10米;集水池池深11.5米,，選用了XPS-15型換能器，zui大測量范圍為15米;細格柵廊道深2米,，選用了zui大測量范圍為5米的單探頭液位計,。
2.溫度補償
超聲波探頭是采用具有聲電效應的材料制成的，當高于一定溫度時,，壓電元件將失去效應,，而不能使用。一般超聲波換能器在-20-80℃工作條件下較合適,。另外，由于超聲波測量物位是基于被測物料界面上傳遞超聲波的介質(zhì)中聲速C為定值，在實際應用中,，介質(zhì)的聲速除決定于介質(zhì)的成分外,，還受溫度的影響。隨季節(jié)的變化,，環(huán)境溫度變化很大,，為保證測量精度，應選擇帶溫度補償超聲波物位計,。
3.聲速校正
物料界面上傳遞聲速的介質(zhì)性質(zhì)和成分影響測量結(jié)果,，為適應不同的測量介質(zhì)，Minirangerplus內(nèi)部配置了聲速校正系統(tǒng),，以校正由于介質(zhì)的成分變化而引起的誤差,。具體操作如下：在Minirangerplus程序中輸入實際的測量值，Minirangerplus通過比較輸入的實際測量值(距離)與其本身超聲測量值(時間)計算聲速,，并采用此聲速進行后續(xù)測量,。
二、換能器的安裝：
檢測儀表能否獲得準確的測量數(shù)據(jù),，不僅與儀表本身的精度有關,，而且與儀表的安裝和調(diào)試有關。正確的安裝除了可以獲得更為準確的檢測數(shù)據(jù)外,，還可以保證儀表工作穩(wěn)定,，維護方便。超聲波物位檢測儀在安裝時要注意以下幾點：
1.超聲波換能器應安裝在只能“看見”被測介質(zhì)表面的地方,，使聲波在容器,、儲罐和料倉中傳送時不會遇到擋板、攪拌器,、倉壁等物體生成干擾,，產(chǎn)生測量誤差;
2.超聲波換能器在其傳送和接收的脈沖之間，有一部分自身不能識別的盲區(qū),，為了測量可靠,，測量對象的zui高物位應該在盲區(qū)之外;
3.測量儲倉內(nèi)固體料位時，要考慮固體物料在界面上是不平整的,，通常在進料口的物料高于儲倉周邊,，因此，換能器應安裝在能反映物料平均高度的位置上;
4.安裝換能器的另一要點是避免零反射,。超聲波換能器對準罐底或卸料口的斜壁時,，超聲脈沖發(fā)射出來，卻收不到回波,，檢測儀就發(fā)出報警或調(diào)節(jié)到zui大限度,，而且,，有把干擾回波作為物位回波接收的危險。解決這一問題的有效辦法,，就是在液體儲罐底部放一塊小型的反射板或?qū)Q能器安裝在靠近罐中線處,。
5.超聲波換能器和檢測儀之間應采用屏蔽電纜連接，且屏蔽線兩端接地,，以避免電噪聲的干擾,。