超声波液位计标定:
超声波在空气中的传播速度为340m/s,如果能测出超声波在空气中的传播时间,就能算出其传播的距离。超声波测量液位,就是通过测定超声波传播的时间间隙来测出声波传送的距离。
具体方法:见上图。由安装于被测容器**部的超声波探头向液面发射一束超声波,声波被液面反射后,由探头接收。
控制器测得传播时间t,根据声速v=340m/s,即可得出液面至探头的空间距离L。探头至容器底部距离为H,容器内的液位高度h。
计算公式为:h=H-L其中L=v×t/2
由于温度对声速有影响,需测出空气温度T以修正声速。
修正公式为:v=331.46×T(℃)
B为盲区,盲区是指从超声波探头向下开始的一小段距离无 ** 常检测反射回波,这一小段距离被称为超声波液位计的盲区。在这一小段距离内无 ** 常检测反射波,那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。而且由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度,且发射完超声波后传感器还有余振,期间超声波液位计不能检测反射回波。在测量液位时,如果被测的液位如进入盲区,超声波液位计将不能正确检测液位实际高度,会出现误差。当碰到类似情况时,可以根据需要将液位计加高安装,或者降低液面。
所以超声波液位计量程为:0~(H-B)
在安装这两台超声波液位计时我们需要做到以下几点:
1、换能器发射脉冲超声波时,都有一定的发射开角,从换能器下沿到被测介质表面之间,由发射时超声波波束所的区域内,尽可能没有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如果有障碍物干扰情况下,安装时需要进行"虚假回波存储"。
2、料位点不得进入超声波液位计的盲区,仪表距罐壁必须保持一定的距离,仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直,安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定,且仪表可安装在有防爆要求的场合,仪表必须接地。
3、超声波液位计的探头发波打到液位后反射回探头,探头接收到后计算发波到收波的时间,得到测量距离L,仪表安装高度TH减去测量距离L将得到当前液位H。
4、仪表量程指仪表能够测量的距离,安装高度TH应小于量程,仪表盲区指仪表在探头附近无法测量的区域,液位与探头间距应大于盲区,例盲区为0.3m,则液位与探头间距必须大于0.3m。探头发波是个扩散过程,即有方向角,安装的时候要注意,否则可能打到池壁的凸起物或渠道边沿。
5、超声波液位计虽然自身带有防雷器件,但仪表在多雷地区使用时,建议在仪表的进出线端另外安装的防雷装置。
6、在特别炎热/寒冷的地方使用,即周围环境温度有可能**出仪表的工作要求时,建议在超声波液位计周围加设防高、低温装置。
7、若探头发射面到液位的距离小于选购仪表的盲区,需加装延伸管,管径大于120mm,长度0.35m~0.50m,垂直安装,内壁光滑,罐上开孔应大于延伸管内径。 或者将管子通至罐底,管径大于80mm,管底留孔保持延伸管内液面与罐内等高。
特点:1、相比超声波液位计,雷达液位计的测量范围更大,其可用于高度较高的大型储罐、塔槽、水槽中的液位测量。 虽然超声波液位计在某些特定情况下也可用于测量固体物位,但对于煤粉仓、灰渣库等低介电常数并伴有粉尘的物料而言,换能器所发射出去的超声波会产生较大的哀减,因此在该工况下一般不选用超声波液位计,建议选择高频雷达液位计,并选配抛物面天线等此类的大尺寸小波束角天线。 2、雷达液位计采用电磁波,因其发射不需要传播媒介,所以能够在真空环境中应用。相反,超声波液位计所发射的机械波则需要借助传播媒介,所以不能在真空环境中应用。 3、对于液氨、浓盐酸等易挥发或扩散形成雾气的储罐的液位测量,或者是液面可能产生泡沫(例如循环水池)的工况,选用导波雷达液位计较为理想,但如储罐的尺寸较小,建议采用高频雷达液位计。 相比雷达液位计,超声波液位计的测量精度较低,但从性价比方面而言,因雷达液位计产生高频电磁波的电子电路较为复杂,使得产品成本较高,因此超声波液位计的性价比要**雷达液位计。在对精度要求不是特别高或被测液面状态较为理想时(如表面平静的脱盐水储罐、点火油罐等),超声波液位计更为经济和实用。 雷达液位计和超声波液位计均能较好用于液位测量,但实际应用中的具体选用哪种液位计,应根据过程工况、介质特性,并结合安装条件、使用环境等因素而定。
超声波液位计的的种类及应用
按使用环境划分,超声波液位计可分为普通型超声波液位计和防腐型超声波液位计。普通型超声波液位计换能器的材质为PC,能应用于大部分非强腐环境的测量。防腐型超声波液位计换能器的材质为PTFE,能应用于工业现场的强腐蚀环境的测量,如测量硫酸、盐酸等。
雷达液位计和超声波液位计是两种常见的液位测量仪表。但不少用户对于它们的特性有哪些差异,却知之甚少。所以很有就雷达液位计与超声波液位计的性能差异进行介绍的必要,以帮助用户更好地了解和使用这两种液位测量仪表,使它们的效用得到更好地发挥。
一、性差异
与超声波液位计一样,雷达液位计也是一种采用非接触式液位测量的仪表。但在抗环境干扰方面,雷达液位计更具优势,其受到环境特有的干扰偏小,且其测量精度更高。像雷达液位计能够不受高温高压、灰尘雾气的限制,能够在这些环境中使用且其具有较高的测量精度。雷达液位计设定的量程,能**出32米;被测介质温度,能**出240℃;荷载压力,可**出6.3MPa。
而超声波液位计,则不适宜用于高压高温、充满蒸气或粉尘的雾状空间中;相比较而言,超声波由于带有不替的特性,使得各时段的声波存储、曲线解析,耗时偏长,因此,也不适宜在液位变更速率偏快的环境中安装使用。
二、适用性差异
与超声波液位计相比,雷达液位计的应用范围更广,其能够适应超声波液位计适应不了的诸如高压及高温、带有尘杂等复杂环境。
超声波液位计对于雾状蒸气和细微尘杂,非常敏感。不仅如此,超声波的传播速率,受环境温度的影响也较大,每摄氏度误差率会**出0.13%。因此,为了提高超声波液位计的测量精度,需要进行温度补偿。尽管如此,由于选取的待测介质,与传感配件表层也存在温度差异,其配套补偿,也仅针对固定态势的传感点。为适应环境温度的变化,计为Uson系列超声波液位计带有温度补偿功能,测量精度高,适应性更强。
三、性价比差异
在售价方面,雷达液位计相比超声波液位计的价格更高。一般的超声波液位计市场售价不**过一万元。而雷达液位计的售价通常会**出两万元,一些带有hart特有的协议、具备现场显示模块的新型雷达液位计的单价,甚至会**出三万五。
深圳计为Rada-22高频脉冲料位计
随着自动化技术的进步,液位计也在不新。通过上面的对比,总体说来雷达液位计和超声波液位计各有千秋。所以,用户在选购这两种液位计时,应当结合工况的具体需求进行综合对比,选出可靠层级更高、精度符合预设规格要求的液位计。当然,为使仪表更好地用于测量,也要注意对液位计进行正确安装、使用和维护,对于在易爆易燃特性的周边环境使用的仪表,要对其加强查验。
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