超声波液位计的原理和故障检测

  超声波液位计是一种非接触式液位测量仪表,以其安装简便、测量精度高、基本免维护等特点,在对各种容器以及水渠、水池、水库、江河湖和等液位的测量方面具有广泛的应用,此外,其也常用于测量界位、液位差,在污水和有腐蚀性的场合下尤其适用。因此,超声波液位计广泛应用于钢铁、石化、水处理等领域。那么,超声波液位计的是怎么工作的,如适用中出现故障应如何检测呢?为此,本文就超声波液位计的原理和故障检测介绍如下。

超声波液位计的原理和故障检测
超声波液位计

  一、超声波液位计测量原理

  超声波是机械波的一种,其振动频率一般超过20KHz,具有频率高、波长短、绕射现象小,以及方向性强,能够成为射线而定向传播的特点。超声波在液体中的衰减很小,穿透力强,非常适合用于液位的测量。

  超声波液位计在工作时,超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波,遇到被测水面的表面被反射回来,折回的反射回波被换能器接收,转换成电信号。声波的传播时间与换能器到被测介质表面的距离成正比。声波传输距离L与声速C和传输时间T的关系,可用公式表示:L=C×T/2。

  超声波液位计存在测量盲区。这是因为超声波液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,且发射完超声波后换能器存在余振,期间不能检测反射回波,造成探头表面下的一小段区域内的发射波与发射波重叠,无法识别,不能正常检测,这一段区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波液位计的量程有关。

超声波液位计的原理和故障检测
超声波液位计在工作时,超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波

  二、超声波液位计故障检测

  一般情况下,在使用超声波液位计出现故障时,可按照如下方法进行故障检测,以便快速排除。

  1.安装是否合理。

  2.检查线路连接是否正确。

  3.探头表面是否被喷溅或有凝结,从而阻挡声波的收发。

  4.检查液面是否堆积、漂浮泡沫,泡沫会给回波带来不利影响。

  5.液位是否进入盲区范围之内。

  6.如液面剧烈波动,可考虑适当增加阻尼时间。

  7.超声波液位计周围是否有干扰源。

  8.电源电压是否在标称范围之内。

  总体说来,超声波液位计常用于在常温常压、以及粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量。超声波液位计一般不用在负压场合,这是因为负压情况下的空气稀薄,超声波在稀薄的空气中传播,声速会发生变化,造成测量误差,而且声波衰减会增大,导致测量量程减小甚至无法测量。

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