超声波液位计是一系列非接触，高可靠、低价格、免维护的物位仪，它彻底解决了由压力变送器、电容式浮子式等测量方式带来的缠绕、泄露、接触介质、昂贵的维护等麻烦，超声波液位计不必接触工业介质就能够满足大多数密闭或者敞开容器里的物位测量要求，如今，随着科学技术的发展，超声波系列的物位测量仪器可以测量几厘米到几十厘米的范围，而且在恶劣条件下也表现出了非凡的能力。以煤为原料的氮肥厂其造气污水一般都采用污水闭路循环技术。由于污水中含有、硫化物等多种化学物质,且水温和浊度都非常高,因此,该污水以及雾汽都具有很强的腐蚀性,使得在污水池上所配备的常规接触式液位检测仪表寿命大大缩短。又因液位检测不准,常发生污水溢池或抽干现象,从而影响生产,同时给岗位操作人员和仪表维修人员带来很大不便。为了解决上述问题,经反复研究论证,决定采用超声波液位测量技术。通过对超声波液位检测产品的综合对比评价,选用了一体式超声波液位计。
1工作原理及主要性能特点
1.1工作原理
超声波液位计垂直于被测物体表面安装,它使用高功率电压振荡器作为探头,定期向被测物体表面发射脉冲超声波。超声波传感器接收到从被测物位表面反射回的信号,该信号经过变送器电路的选择和处理,得出超声波脉冲从发出到返回这一过程所需的时间。依据此时间变送器计算出被测物从表面到传感器的距离,并输出标准信号(4～20mA)。由DC来完成液位的远传显示、记录、报警联锁及液位自调功能。
1.2主要性能及特点
(1)非接触测量原理使机械结构件不受被测介质的影响。
(2)变送器可在任何物位高度下进行调整。(3)小的发射角度使变送器在狭窄的空间内也能正常测量。
(4)具有较低的发射频率和大范围量程,能使超声波穿过浓厚的烟气、水蒸气和各种泡沫。
(5)发射频率与量程相适应。超声波变送器的测量范围依赖于测量环境,不同的发射频率可弥补测量范围的变化。
(6)具有可编程性能的模拟输出和继电器各种输出功能。
(7)预设十几种罐体截面数据,可直接进行体积和流量测量。
2变送器的调校、安装和投运
2.1调校方法
该超声波变送器的调校比较简单、直观,容易操作。具体方法如下:首先选定1个能反射超声波的平面,把它作为1个假定的参考被测物位面(例如一段墙壁),然后,按照说明书的要求供电,使超声波液位计启动。设液面在零位时,变送器安装位置到液面的距离为H,液面在全满(100%)时变送器安装位置到液面的距离为h(h应大于该变送器的测量死区)。
(1)零点调整
①把变送器放到液面在零位时的距离位置
2.2安装与投运
超声波液位计的安装非常简单,与设备的连接有螺纹和法兰2种,应根据仪表选型和厂家安装要求选用。为了确保测量精度、消除外界干扰、保证仪器正常运行,安装时应注意以下问题。
(1)在超声波液位计的传送通道上,要保证没有任何突出物体,如冷却管、进出水管、支柱、温度套管等,因为它们都能挡住超声波。
(2)因为液体总是水平的,所以变送器应垂直安装,最大倾斜不超过±(2°～3°)。
(3)法兰连接的引出短管应为刚性,边缘部分不影响超声波的发射。
(4)露天安装的变送器要注意防风,以避免上(见图1)。
②把调整用的专用磁棒放在变送器调零位置上,此时,变送器内部调零用的干簧管触点闭合,变送器进行自动调零。
③当变送器输出为4mA时,快速移开磁棒,此时调零工作结束。
(2)量程调整
①把变送器放到液面在全满时的距离位置上(见图2)。
②把调整用的专用磁棒放在超声波液位计量程调整位置上,此时, 超声波液位计内部量程调整用的干簧管触点闭合,变送器进行自动量程调节。
③当变送器输出为20mA时,快速移开磁棒,结束量程调整工作。
(3)分程校验按照图3所示变送器位置与输出的关系,从0到100%依次校验1遍,以进一步确认其测量精度。风力影响测量精度。该变送器按实际使用要求校验、安装完毕后,便可直接投入运行。
3超声检测的优点
实践证明,它与常规接触式液位测量技术相比有如下优点。
(1)以前的污水池液位检测无论采用静压投入式变送器还是电容式液位变送器,使用寿命都不到半年,维修费用极高。超声波液位计因采用非接触方式测量,大大提高了检测装置的使用寿命和可靠性,降低了故障率,有效地保证了相关设备和生产的安全。
(2)该超声波液位计无可动机械部件,采用可编程软件输出,减少了维护量,维修费用大大降低。
(3)与其它仪表相比,抗干扰性强,检测响应速度快且可调。在仪表面板上设有状态指示灯,便于监视运行,判定和排除故障。
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