超声波物位计的原理及应用

2019-12-24来源: elecfans关键字:超声波物位计  超声波脉冲  电子单元

超声波物位计技术原理

超声波物位计安装于容器上部在电子单元的控制下,探头向被测物体发射一束超声波脉冲。声波被物体表面反射,部分反射回波由探头接收并转换为电信号。从超声波发射到被重新被接收,其时间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间,并根据已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得出物位值。由于温度对声速具有影响,所以仪表应测量温度,以修正声速。

超声波物位计的原理及应用

超声波物位计技术问答

1.超声波物位计适于什么样的应用环境?

通常应用于温度在-40℃~100℃之间、压力在3Bar(5kg/cm2)以下的场所进行液位或料位的测量。在常温、常压的情况下,选择超声波物位计测量液体液位是*佳的选择,具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点,并具有相对的价格优势。由于超声波物位计在测量物位时,与被测介质不接触,同时为全密闭防腐结构,因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量,效果佳。


2.对于密闭容器内的挥发性的液体的液位测量,应注意那些事项?

应注意两点: a 容器内气体声速可能与空气中的声速不同,如液位计不能对声速进行修正,则会出现一定的误差; b 挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结,阻挡声波的收发,要求液位计具有可变功率控制功能。我公司产品能够满足以上要求,并有大量的实践应用。


3.超声波物位计对固体料位的效果如何吗?

使用超声波物位计进行料位测量是可行的,有足够的应用经验和成功实例。在对料位进行测量时,应选择好安装位置,选择料面相对平整的位置;对于粉末状的料位,可选择功率(量程)更大的物位计进行测量。


4.对于液面剧烈波动的液体,如何使用超声波液位计进行液位测量?

有三种可行的办法: a 选用具有自动功率控制功能的超声波液位计 b 选用更大量程的超声波液位计 c 在液体中加入塑料管,测量塑料管内液位


5.两线制超声波物位计与三线制超声波物位计有和不同?

两线制超声波物位计其供电(DC24v)与信号输出(DC4-20mA)共用一个回路,仅使用两条线即可,为标准的变送器形式,不足之处是发射功率相对略微微弱一些。三线制超声波物位计实际上为四线制,其供电(DC24v)与信号输出(DC4-20mA)回路分离,各使用两条线,当它们负端共地相连时,通常使用三条线即可。其优势是发射功率较大。


6.什么是超声波物位计的盲区?

超声波物位计在发射超声波脉冲时,不能同时检测反射回波。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度,同时发射完超声波后传感器还有余振,期间不能检测反射回波,因此从探头表面向下开始的一小段距离无法正常检测,这段距离称为盲区。被测的物位如进入盲区,仪表将不能正确检测,会出现误差。如有需要,可以将物位计加高安装。


7.在工程设计选型时,*应注意的问题是什么?

要选择一个好的安装位置,设计合适的安装接口。

① 安装位置要尽可能选择液面平稳、料面平整的位置,同时远离扶梯、进料口、出料口,尽可能与容器壁保持较远的距离,远离搅拌器。


② 安装接口要求开口尺寸足够大,当为法兰安装时,法兰下面的接管长度要设计合理,对于我公司的10米、12米量程的物位计,接管长度应不大于15cm,选择DN80以上的法兰口。对于15米、20米、30米和40米量程的物位计,接管长度应不大于20cm;选择DN200以上的法兰口。对于8米以下量程的物位计,对接管长度无要求,可适当设计,以消除盲区的影响,并选择DN65以上的法兰口。


8.超声波物位计是超声波液位计和超声波料位计的统称。当用于测量液体液位时,通常称为超声波液位计。当用于测量固体料位时,通常称为超声波料位计。


应用

在现场实际运用超声波物位计时,会有各种因素对其稳定、可靠的测量产生影响,下面我们将结合实际,讲述各种干扰对超声波物位计选用、使用、安装的影响。


(1)介质及环境温度的影响

超声波从物料表面反射时,其反射频率会受到物料温度的影响而发生变化,为了补偿这一变化,超声波探头内装有温度传感器,当探头向处理器发送反射信号的同时,也把温度信号送到微处理器,处理器将自动补偿由于温度对料位测量的影响。


此外,为了保证探头的可靠工作,要求环境温度不超过60℃。


(2)搅拌器对物位计测量的影响

如果物料容器内装搅拌器,它同样会反射超声波信号,造成假反射回波,并被传送到微处理器。微处理器将根据统计学原理处理真假面具回波,所以要求超声波从物料表面反射的回波应至少为从搅拌器臂反射的回波的3倍。适当降低搅拌器的转速,或将探头偏离搅拌中心,都可以有效消除搅拌器产生的假面反射对料位测量的影响。


(3)超声波物位计测量料位的极限值

1)料位

当一束超声波脉冲向物料表面传送过程中,若收到从物料表面来的反射波,将无法进行测量,这段距离就是盲区。物料料位不得高于盲区。

2)料位

料位也就是使超声波能到达的距离传感器的*远距离,并且使反射回波能被传感器接收。由于超声波在传播过程中的衰减以及物料表面对声波的吸收,这一传播距离对物料性质依赖性很强,对于DU33来说,可测液体范围为25m,固体范围为15m。

总之,只要仪表选型、安装适当,超声波物位计的应用效果还是比较满意的。

关键字:超声波物位计  超声波脉冲  电子单元 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic483695.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:玻璃管转子流量计的应用与构造
下一篇:喇叭口雷达物位计的特性与优势

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

超声波物位计的选择
超声波物位计工作频率及测量性能:传感器高频(40-70KHz)工作时,传感器的尺寸小,盲区小,方向性好,精度高,但其声波衰减快,传播介质(空气)波动时穿透性差,测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时,传感器尺寸大,盲区大,方向性不好,精度低,其优势是声波衰减慢,传播介质(空气)波动时穿透性较好,测距稍远。传感器发出的超声波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度(在最恶劣条件下回波幅度)比最大噪声幅度(虚假回波、多径反射回波等的幅度)。回波质量数值越大,物位计应用效果越好。超声波的回波强度主要受以下两个因素影响:1.传播介质越稳定越有利于传播。超声波是机械波。机械波在传播过程中
发表于 2019-12-24
超声波物位计的选择
超声波物位计安装注意事项
       超声波物位计工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示S=C×T2.由于声波脉冲发射过程中机械惰性占用了传输时间使靠近超声波换能器的一小段区域内声波不能被接收这个区域称为盲区.盲区大小与超声波的量程有关。        一般从它的安装上来入手说明,因为安装不正确起了很重要的测量关键。    
发表于 2016-05-05
超声波物位计的指标是什么?超声波物位计的主要指标
超声波物位计是一种常用的物位仪表,是集超声、电子、软件于一身的高科技产品,被广泛用于矿业、发电厂、化工厂、水处理厂、污水处理站、农业用水、环保监测等领域中。用户对于超声波物位计的各种指标需要进行一定的了解,下面小编就来具体介绍一下超声波物位计主要指标,希望可以帮助到大家。 超声波物位计的主要指标 1、量程。代表超声波物位计所能测量的最大范围,反映的是换能器的灵敏度。量程越大,灵敏度越高。超声波物位计可以配置4、6、8、10、20、30m等不同量程的换能器。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,就需要增大换能器的发射功率。 2、盲区。也叫死区,就是超声波物位计测量不到
发表于 2016-04-12
可编程超声波物位计在田坝电站拦污栅上的应用
一、超声波物位计没测量水位概况 拦污栅位于进水口前,其作用为拦住杂物,防止杂物进入水轮机蜗壳,影响机组正常运行。机组长期运行后,必然导致拦污栅前渣滓堵塞,使栅前、栅后水位产生差值,对栏污栅形成一定的水压力。当压力超过拦污栅所能承受的限度时,将发生拦污栅压塌的重大事故。为避免该事故的发生,水电厂一般采用测量拦污栅前、后水位差,来判断拦污栅目前承受的压力,是否超出警界线,来决定是否需要排除拦污栅前渣滓,缓解拦污栅所承受压力。 田坝电站位于云南省漫湾发电厂大坝左岸,装有一台105MW的混流式机组,在汛期利用漫湾发电厂的弃水发电,在系统中承担腰荷。由于其进水口位于江水拐弯处,容易聚集江水中漂来的渣滓,又由于离漫湾发电厂表孔泄洪门较远,渣滓
发表于 2011-04-01
可编程超声波物位计在田坝电站拦污栅上的应用
使用超声波测厚仪进行测量的技术有哪些
超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。超声波测厚仪是采用最新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作测量按超声波脉冲反射原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀
发表于 2020-01-21
使用超声波测厚仪进行测量的技术有哪些
BMS精度欠佳 超声波脉冲可实现高精度电池电量探查
据外媒报道,为探测电池的耐用性、状态及实际的续航里程数,目前普遍采用较为复杂的电池管理系统(BMS),然而,该系统的数据易出错。弗劳恩霍夫巴伐利亚电动车研发中心(Fraunhofer R&D Center for Electromobility Bavaria)正在研发一款划算的传感器系统,可直接整合到电池内,旨在测量电池的电量,其精度要高于目前的市面上的电池管理系统。电池管理系统的不足该款电池管理系统可基于电流及电压来测量各个电芯的电量,由于该系统的电流基于默认值,容易出错。对于频繁的部分电荷(partial charge)及特定电池类型,或许无法精确测量电池的电量值。此外,上述系统将耗费电池自身的部分电量。超声波脉冲
发表于 2017-12-04
小广播
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved