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超聲波液位計探頭的水珠該如何避免

2018-09-25

  超聲波液位計采用與介質非接觸的測量方法,因此被測介質幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體的液位測量。超聲波液位計的工作原理在一定程度上決定了其安裝方式以及使用的規則。超聲波液位計的探頭,即換能器,在測量過程中發射出超聲波脈沖,聲波經液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過壓電晶體轉換成電信號,并由聲波的發射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離,以此完成對液位的監測。從超聲波液位計的測量原理可知,其探頭是關鍵部件,如果在某些工況中探頭長期被水珠黏附,則可能會影響其測量結果。那么,超聲波液位計探頭的水珠應如何避免呢?

  首先,我們來看看在什么情況下超聲波液位計的探頭容易產生水珠黏附的現象。

  通常,在潮濕、多霧、結露的區域,空氣中的濕度較大,但這并不會對超聲波液位計的測量工作帶來影響。然而,在某些情況下,由于溫度的差異,則容易引起水珠凝結。例如,在煤氣凈化循環吸水井中的水是由化產車間工藝冷卻設備(如初冷塔、終冷塔)輸送而來的(水溫一般都在50℃左右),再由晾水塔降溫到40℃左右后送入煤氣凈化循環吸水井。由于井內濕度大、水氣大、蒸汽大,且輸送來的水溫要遠大于超聲波液位計探頭的溫度(晝夜井的內外溫差遠大于吸水井),因此其探頭上容易附著冷凝的水珠。一旦探頭上的水珠過多,顆粒過大,則可能會使探頭發出的超聲波發生折射現象,于是探頭發射的超聲波在發射過程中會穿過水珠和蒸汽產生初次衰減,然后從液面反射回來時候產生二次衰減,造成返回至探頭的超聲波信號較弱,從而導致儀表發射和接收的時間差出現錯誤,并計算出具有誤差的液位。

超聲波液位計探頭的水珠該如何避免

  其實,一般情況下,如果液體介質處于30-40℃的環境中,則不會產生水珠和蒸汽,但在復雜的工況中此因素比較難以控制,因此解決方法只能往其他方面考慮:

  1.要把量程加大。即如果實際罐體高度為3米,則建議選擇5米甚至10米量程的超聲波液位計,以此減少、削弱蒸汽和霧氣對測量結果的影響。

  2.加大濾波時間以減少二次波的接收,保證數據的穩定。

  3.于探頭表面涂抹硅脂或潤滑劑,使得水珠不容易附著于探頭表面。

  4.將超聲波液位計傾斜安裝,利用重力效果使得水珠滴落,不黏附于探頭表面。

  5.于超聲波液位計傳感器附近加裝恒溫加熱裝置,使溫差變小。


(深圳計為自動化技術有限公司市場部2018年09月25日)


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