超声波液位计在密闭容器中的应用

  在与用户的日常沟通中,计为销售工程师经常会碰到用户咨询超声波液位计在密闭容器中是否能准确测量的问题。那么,超声波液位计究竟能否在密闭环境中应用并能实现准确测量呢?

  要回答这个问题,让我们先来看下超声波液位计的工作原理:超声波液位计是靠换能器,也就是探头发出一个高频的超声波脉冲,当遇到被测液位表面时,该声波就被反射回来,部分反射回波被换能器(探头)接收并转换成电信号。所以,超声波液位计的工作原理是利用声波发射与接收的时间差,以及声波传播的速度来计算液面高度的。

超声波液位计在密闭容器中的应用
计为超声波液位计应用于消防水箱中

  从上面超声波的工作原理来看,其最适合应用于敞开式的环境或者敞开的容器中,所以被广泛应用于污水废水槽池和水文水利中。

  事实上,超声波液位计在特定容器中也是可以使用的,但要求压力、温度要跟室外常温接近,由于温度、压力发生变化时,传播速度也会不一样,所以,要注意容器内的温度和压力情况是否适合使用超声波液位计。一般来说,在密闭容器中使用超声波液位计,需要满足以下条件:

  1、密闭容器中的压力不能太高,应接近大气压。超声波液位计在密闭容器中要正常工作,对空气成份的组成有一定要求,尤其是液体上面那层传播介质,一定要类似于空气,因为声波的传输主要还是以空气为主,这是基于这种介质的传播特性来决定的。

  2、密闭容器中的温度不能太高。因为一旦温度过高就会产生水汽,而水汽会很容易沾附在探头的表面,形成大小不一的水珠,这些水珠会影响探头声波的发射,对测量的精度形成较大的误差。

  3、如果所测量的介质是腐蚀性介质,则必须选用防腐型材质的探头,才不会被带有腐蚀性的空气腐蚀掉,从而延长仪表的使用寿命。

超声波液位计在密闭容器中的应用
计为隔爆防腐型超声波液位计

  如能满足上面几点以及工作原理的要求,也是可以正常使用的。

  除此之外,在安装上,还需要注意几点:

  1、保持仪表垂直安装。在安装超声波液位计时,要保证换能器的发射面和被测的平面平行,这样可以保证垂直发射到被测物体表面的声波以最大的能量返回。

  2、实际安装时,应注意超声波液位计的测量盲区,确保最高液位到超声波液位计探头表面的距离大于探头的盲区。

  3、如果遇到密闭容器中会有小量蒸汽,在安装时应使探头稍倾斜3°左右,以避免蒸汽结成水珠带来的影响。

  4、如遇有搅拌或者液面波动的场合,可用加长导管安装,使导管直接伸入液位底面。还要确保导管的内壁光滑,在管内液位和管外一致的情况下,超声波液位计导管的直径只要大于探头的辐射面即可。

  5、应注意避开液体出入口和震动较大的位置安装,如安装在轻震动区域,可安装橡胶垫圈减振。露天安装时,还应加装防护罩,以遮阳挡雨。

超声波液位计在密闭容器中的应用
计为超声波液位计现场应用图(加装防护罩)

  所以,超声波液位计如需在密闭容器中使用的话,只要温度、压力和空气组成部分符合要求,并严格按照上文建议的安装方式安装,也是不影响正常使用的。

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