為什么選擇超聲波液位計(jì),?
因?yàn)?,超聲波液位?jì)由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測物體的距離,。無機(jī)械可動部分,,可靠性高,安裝簡單,、方便,屬于非接觸測量,,且不受液體的粘度,、密度等影響精度比較低,所以選擇。
超聲波液位計(jì)特點(diǎn)及工作原理
超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的液位數(shù)字儀表,。在測量中超聲波脈沖由傳感器發(fā)出,,聲波經(jīng)液體表面放射后被傳感器接收,通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號,,由聲波的發(fā)送和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測液體表面的距離,。超聲波液位計(jì)采用非接觸測量,對被測介質(zhì)幾乎不受限制,,可廣泛用于液體固體物料高度的測量,。
超聲波液位計(jì)適于應(yīng)用的環(huán)境
超聲波液位計(jì)是超聲波液位計(jì)和超聲波料位計(jì)的統(tǒng)稱,當(dāng)用于測量液體液位時(shí),,通常稱為超聲波液位計(jì),;當(dāng)用于測量固體料位時(shí),通常稱為超聲波料位計(jì),。
超聲波液位計(jì)通常應(yīng)用于溫度在-40℃~100℃之間,、壓力在3Bar(5kg/cm2)以下的場所進(jìn)行液位或料位的測量。
超聲波液位計(jì)的安裝
【1】超聲波液位計(jì)安裝方式
1)超聲波液位計(jì)應(yīng)水平置于容器頂部,。
2)選擇一個(gè)合適的方法來安裝超聲波液位計(jì),。
3)超聲波收發(fā)傳感面應(yīng)與液面平行。
4)超聲波收發(fā)傳感面應(yīng)盡量避免靠近容器側(cè)壁,。
5)為避免振動或搖晃導(dǎo)致液位計(jì)松動,,請小心的進(jìn)行堅(jiān)固安裝。
6)同一容器內(nèi)不要安裝多臺超聲波液位計(jì),,超聲波互相干擾會導(dǎo)致測量誤差,。
7)安裝位置應(yīng)避免陽光直射,露天安裝應(yīng)加防護(hù)罩,。
8)安裝位置應(yīng)避免強(qiáng)振動區(qū)域,,如安裝在輕振動區(qū)域,應(yīng)安裝橡膠減振器,。
9)安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離進(jìn)料口且不能碰到障礙物,。
10)如法蘭安裝時(shí),請注意法蘭立管高度與立管內(nèi)徑的關(guān)系。圖片
11)安裝接口要求開口尺寸足夠大,,當(dāng)為法蘭安裝時(shí),,法蘭下面的接管長度要設(shè)計(jì)合理,對于10米,、12米量程的物位計(jì),,接管長度應(yīng)不大于15cm,選擇DN80以上的法蘭口,;對于15米,、20米,、30米和40米量程的物位計(jì),接管長度應(yīng)不大于20cm,選擇DN200以上的法蘭口,;對于8米以下量程的物位計(jì),,對接管長度無要求,可適當(dāng)設(shè)計(jì),,以消除盲區(qū)的影響,,并選擇DN65以上的法蘭口。
【2】對于密封容器內(nèi)的揮發(fā)液體的液位測量應(yīng)注意兩點(diǎn)
容器內(nèi)氣體聲速可能與空氣中的聲速不同,,如液位計(jì)不能對聲速進(jìn)行修正,,則會出現(xiàn)較大誤差。
揮發(fā)性的液體會在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié),,阻擋聲波的收發(fā),,要求液位計(jì)具有可變功率控制功能。
【3】對于液面劇烈波動的液體在選用超聲波液位計(jì)有三種方法
a選用具有自動功率控制功能的超聲波液位計(jì),。
b選用更大量程的超聲波液位計(jì),。
c在液體中加沉井,測量沉井內(nèi)的液位,。
【4】兩線制和三,、四線制超聲波液位計(jì)
a兩線制超聲波液位計(jì)其供電(DC24V)與信號輸出(DC4-20mA)共用一個(gè)回路,為標(biāo)準(zhǔn)的變送器形式,,不足之處是發(fā)射功率弱,,不適合有較大波動的液面液位測量,當(dāng)液位有較大揮發(fā)時(shí),,測量效果也不理想,。
b三線制超聲波液位計(jì),其供電24VDC與信號輸出4-20mADC各使用兩條線,,電源負(fù)級和信號負(fù)級共用,。其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大,適用于多種條件的液位和料位進(jìn)行測量,,效果較好,。
c四線制超聲波液位計(jì),其供電220VAC與信號輸出4-20mADC各使用兩條線,,電源負(fù)級和信號負(fù)級分開,。其優(yōu)勢是發(fā)射功率較大,適用于現(xiàn)場安裝,,獨(dú)立供電,。
【5】安裝示意
B=盲區(qū)距離(近端測量距離)
H=遠(yuǎn)端測量距離
D=發(fā)射頭至待測物表面距離
L=液位F=大液位
聲波入射角度必須與水平面保持直角
傳感器安裝不可太靠近內(nèi)壁以造成測量誤差
安裝時(shí)應(yīng)避免安裝在進(jìn)料口的位置,以免受物料或障礙物的干擾,。
當(dāng)超聲波換能器表面到液位的距離小于0.5米時(shí),,需要在盲板蓋上,,加焊延伸管,以增加換能器表面到液位的距離,。具體安裝方式如下圖所示。
對于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的罐上的儀表,,為了防潮,,應(yīng)擰緊電纜密封套,而且要在進(jìn)線口處使電纜向下彎曲,。如圖示
利用固定支架將超聲波液位儀安裝于被測液體正上方,,儀表的電源及通信線通過鍍鋅鋼管連接到控制室。當(dāng)然也可以象罐頂安裝方法一樣,,用法蘭固定換能器的方法來固定儀表,。
注意:
(1)儀表的發(fā)射面一定要水平;
(2)超聲波換能器表面的安裝高度,,應(yīng)小于儀表的量程,;
(3)超聲波換能器表面到池頂或液位的高度,應(yīng)大于儀表的盲區(qū),;
(4)超聲波換能器至池壁,、河岸、堤防的距離,。一般需要大于0.5米以上,。若壁不光滑、有明顯的凸出,,則需要適當(dāng)增加距離.
超聲波液位計(jì)的日常使用維護(hù)
超聲波液位計(jì)在日常使用維護(hù)中要從外觀上檢查儀表是否有損壞,。
檢查是否符合測量點(diǎn)的技術(shù)要求,如過程溫度,、壓力,、環(huán)境溫度、測量范圍等,。
檢查測量值是否與實(shí)際值一致,。安裝地點(diǎn)是否有遮陽避雨的保護(hù)措施。
檢查接線端子位置是否正確,、電纜密封塞是否擰緊,、外殼蓋是否擰緊。若有輔助電源,,顯示模塊是否有顯示,。
超聲波在使用中,電源必須與銘牌上數(shù)據(jù)一致,,在接線前應(yīng)切斷電源,。
16例超聲波液位計(jì)常見問題的解決方式
1,、現(xiàn)象:屏幕無顯示、探頭無聲響
處理辦法:檢查電源是否正常
2,、現(xiàn)象:屏幕錯(cuò)誤信息ERR01
處理辦法:檢查探頭的連接是否正常
3,、現(xiàn)象:屏幕錯(cuò)誤信息ERR02
處理辦法:探頭與變送器的ID不一致,通過按鍵將ID設(shè)置一致
4,、現(xiàn)象:繼電器工作異常
處理辦法:檢查繼電器設(shè)置是否符合要求
5,、現(xiàn)象:儀表顯示正常,但輸出信號電流異常
處理辦法:檢查接線是否正確,,電流負(fù)載阻抗是否滿足要求,,中控室模塊是否配置正常
6、現(xiàn)象:面板無顯示但探頭有聲響
處理辦法:檢查液晶屏連接是否正常
7,、現(xiàn)象:鍵盤按鍵無效
處理辦法:檢查鍵盤連接是否正常
8,、現(xiàn)象:儀表和上位機(jī)不能通信
處理辦法:檢查接線、ID,、通信速率,、通信協(xié)議是否正確
9、現(xiàn)象:儀表近距離測量正常,,遠(yuǎn)端測量異常
處理辦法:首先檢查安裝是否正常,,然后檢查參數(shù)設(shè)置是否合理
10、現(xiàn)象:儀表出現(xiàn)近端死鎖
處理辦法:檢查是否是工況的真實(shí)反應(yīng),,檢查參數(shù)是否合理
11,、現(xiàn)象:儀表運(yùn)行一段時(shí)間后測量嚴(yán)重異常
處理辦法:檢查儀表是否掛料并及時(shí)清理
12、瞬時(shí)流量值波動大
解決方法:瞬時(shí)流量值波動大表現(xiàn)為信號強(qiáng)度波動大和本身測量流體波動大兩方面,。解決方法是調(diào)整好探頭位置,,提高信號強(qiáng)度(保持在3%以上)保證信號強(qiáng)度穩(wěn)定,如本身流體波動大,,則位置不好,,重新選點(diǎn),確保*D后5D的工況要求,。
13,、開機(jī)無顯示
解決方法:
1)檢查接線是否正確,電源是否供上,。電壓是否符合要求,。
2)液面和超聲波換能器(即探頭)間有無障礙物,阻斷聲波的發(fā)射與回收,。
3)液面是否變化太快,,表面有無氣泡或翻滾波動。
4)液位計(jì)探頭安裝是否垂直,,如果傾斜,,則回波偏離法線,,致使儀表無法收到。
5)液位計(jì)安裝時(shí),,探頭和容器壁是否太近,,如果液位稍有不平穩(wěn),使容器壁回波和直達(dá)波之間的聲程差異較小,,產(chǎn)生干擾疊加現(xiàn)象,,從而使儀表指示不準(zhǔn)。
6)儀表安裝架有否振動,。
7)沒有液面,或者液面太高,,進(jìn)入盲區(qū),,致使儀表沒有回波信號。
14,、開機(jī)后儀表僅有背光,,無任何字符顯示
解決方法:開機(jī)后儀表僅有背光,無其他任何字符顯示此情況一般為程序芯片失,,建議把儀器發(fā)回原廠進(jìn)行處理,。
15、儀表在現(xiàn)場強(qiáng)干擾下無法使用
解決方法:儀表在現(xiàn)場強(qiáng)干擾下無法使用是由于供電電源波動范圍較大,,周圍有變頻器或強(qiáng)磁場干擾,,接地線不正確。給儀表提供穩(wěn)定的供電電源,,儀表安裝遠(yuǎn)離變頻器和強(qiáng)磁場干擾,,有良好的接地線。
16,、超聲波液位計(jì)探頭凝結(jié)露珠怎么處理,?
大多數(shù)超聲波液位計(jì)的探頭表面自帶清潔功能,露珠一般很少能凝結(jié)的,。
1)在探頭表面涂抹潤滑劑可以避免露珠的出現(xiàn),。
2)傾斜安裝,利用重力消除露珠,。
注意:
西門子超聲波液位計(jì)有一體式和分體式,,一體式的測量探頭和控制器是集成在一起的;分體式的是把測量探頭和控制器分開,,其控制器有測量液位和液位差兩種,,測量液位的是單探頭,測量液位差的是雙探頭,。
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