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超聲波液位計測量影響因素及常見問題分析
2019-09-16
【計為自動化 專注物位測量】超聲波液位計是集超聲、電子、軟件于一身的高科技產品，是工業、食品、水利水電等行業液位測量的理想儀表。超聲波液位計還是一種智能型的非接觸式物位測量儀表，具有溫度補償功能，采用先進的檢測技術和數字信號處理技術，大大提高了儀表的測量精度，且對干擾回波有抑制功能，可保證測量結果的可靠性與準確性。本文將探討分析超聲波液位計測量影響的因素及其常見問題，為相關工程技術人員更好地使用和維護超聲波液位計提供參考。
（1）壓力和溫度對超聲波液位計的影響。超聲波液位計通常不可安裝于壓力容器內，因為如果有壓力存在，則會影響其探頭對液位的測量。除此之外，壓力與溫度之間也有一定的關系：T=KP（K為常數），所以壓力的變化影響著溫度的變化，進而影響著聲速的變化。為了補償這一變化，計為Uson-11超聲波液位計探頭內專門裝有溫度傳感器，可以對溫度的影響進行自動補償。當探頭向處理器發送反射信號的同時，也把溫度信號送到微處理器，處理器將自動補償由于溫度對液位測量的影響。如果將超聲波液位計安裝于戶外，建議采用加裝遮陽罩等措施來減弱溫度因素對儀表產生的測量影響。
（2）盲區對超聲波液位計的影響。盲區是超聲波液位計測量液位的極限值，因此被測液面的最高液位不得高于盲區。超聲波液位計的測量盲區大小與超聲波的測量距離有關，一般量程小，則盲區小；量程大，則盲區大。
（3）水蒸汽、霧氣對超聲波液位計的影響。因為水蒸汽比空氣要輕，會上升飄浮到罐部，形成了對超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層，且附在超聲波液位計探頭上的水珠會使探頭發出的超聲波發生折射，致使發射和接收的時間差不正確，最終導致計算出的液位不準確。因此，若被測液體介質容易產生水蒸汽或霧氣，則不適用超聲波液位計來進行測量，除非加置導波管、在探頭表面涂抹潤滑劑，或將超聲波液位計傾斜安裝，使得水珠無法掛住。
二、超聲波液位計測量中的常見問題
（1）瞬時值波動大
瞬時值波動大表現為信號強度波動大和本身測量值波動大兩方面。
解決辦法：調整好探頭位置，提高信號強度保證信號強度穩定，如本身值波動大，則建議重新選定安裝位置。
（2）開機后儀表僅有背光，無任何字符顯示
解決辦法：開機后儀表僅有背光，無其他任何字符顯示此情況一般為程序芯片出錯，建議把儀器發回原廠進行處理。
（3）超聲波液位計的變送器數值波動很大
解決辦法：考慮三種情況，一是傳感器的喇叭口有結冰現象，二是可能有懸浮物干擾，三是環境中有電磁場干擾。建議將儀表安裝遠離變頻器、變頻電動機、大功率電動設備和強磁場干擾，并有良好的接地線；若如果不能遠離，則要在液位計的外面裝金屬的儀表箱來隔絕屏蔽，且該儀表箱也需要接地。
一、超聲波液位計測量結果的影響因素
在現場測量中，影響超聲波液位計測量結果的因素有很多，一般主要有以下三個方面：（1）壓力和溫度對超聲波液位計的影響。超聲波液位計通常不可安裝于壓力容器內，因為如果有壓力存在，則會影響其探頭對液位的測量。除此之外，壓力與溫度之間也有一定的關系：T=KP（K為常數），所以壓力的變化影響著溫度的變化，進而影響著聲速的變化。為了補償這一變化，計為Uson-11超聲波液位計探頭內專門裝有溫度傳感器，可以對溫度的影響進行自動補償。當探頭向處理器發送反射信號的同時，也把溫度信號送到微處理器，處理器將自動補償由于溫度對液位測量的影響。如果將超聲波液位計安裝于戶外，建議采用加裝遮陽罩等措施來減弱溫度因素對儀表產生的測量影響。
（2）盲區對超聲波液位計的影響。盲區是超聲波液位計測量液位的極限值，因此被測液面的最高液位不得高于盲區。超聲波液位計的測量盲區大小與超聲波的測量距離有關，一般量程小，則盲區小；量程大，則盲區大。
（3）水蒸汽、霧氣對超聲波液位計的影響。因為水蒸汽比空氣要輕，會上升飄浮到罐部，形成了對超聲波脈沖有吸收和散射作用的蒸汽層，且附在超聲波液位計探頭上的水珠會使探頭發出的超聲波發生折射，致使發射和接收的時間差不正確，最終導致計算出的液位不準確。因此，若被測液體介質容易產生水蒸汽或霧氣，則不適用超聲波液位計來進行測量，除非加置導波管、在探頭表面涂抹潤滑劑，或將超聲波液位計傾斜安裝，使得水珠無法掛住。
二、超聲波液位計測量中的常見問題
（1）瞬時值波動大
瞬時值波動大表現為信號強度波動大和本身測量值波動大兩方面。
解決辦法：調整好探頭位置，提高信號強度保證信號強度穩定，如本身值波動大，則建議重新選定安裝位置。
（2）開機后儀表僅有背光，無任何字符顯示
解決辦法：開機后儀表僅有背光，無其他任何字符顯示此情況一般為程序芯片出錯，建議把儀器發回原廠進行處理。
（3）超聲波液位計的變送器數值波動很大
解決辦法：考慮三種情況，一是傳感器的喇叭口有結冰現象，二是可能有懸浮物干擾，三是環境中有電磁場干擾。建議將儀表安裝遠離變頻器、變頻電動機、大功率電動設備和強磁場干擾，并有良好的接地線；若如果不能遠離，則要在液位計的外面裝金屬的儀表箱來隔絕屏蔽，且該儀表箱也需要接地。
TAGS : 超聲波液位計
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