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超聲波物位儀的特點和選型
閱讀：1113 發(fā)布時間：2017-4-14
超聲波是機械波的一種，即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強，尤其是在對光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度，碰到雜質或界面就會有顯著的反射，超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。
在超聲波檢測技術中，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉換超聲波發(fā)射出去，再接收回來變換成電信號，完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器，也稱探頭。
由超聲波在介質中傳播原理可知，若介質壓力、溫度、密度、濕度等條件一定，則超聲波在該介質中傳播速度是一個常數。因此，當測出超聲波由發(fā)射到遇到液面反射被接收所需要的時間，則可換算出超聲波通過的路程，即得到了液位的數據。
一、特點和選型：
特點：
1.同樣的測量范圍下該液位計檢測儀到換能器區(qū)間的值要求zui小，測量盲區(qū)zui短;
2.適用環(huán)境溫度范圍廣-40～ 95C，且?guī)ё詣訙囟妊a償;
3.性能可靠、免維護。它采用妙聲力*的聲智能軟件來有效地識別真假回波，可以滿足許多接觸式不能測量的應用場合;
4.不受攪拌器影響，*的回波處理功能保證在使用攪拌器及其他液面浪涌現(xiàn)象嚴重或有大量泡沫的場合仍能可靠工作并提供穩(wěn)定讀數;
5.安裝簡單，操作方便。
選型：
1.zui大測量范圍
Minirangerplus可以配置5m、10m、15m等不同型號的換能器。在選擇換能器時，需要考慮被測物料的特性、界面上介質性質、環(huán)境情況和生產系統(tǒng)的操作條件。超聲波發(fā)射后的衰減程度和界面反射特性對測量范圍有很大影響。當超聲波衰減快，界面反射差時，為避免超聲波探頭接收到的超聲波信號過弱，而無法與噪音信號區(qū)分，就要增大換能器的發(fā)射功率。
銀定莊污水處理廠在液位測控系統(tǒng)改造過程中，根據需要選擇了不同型號的換能器，如：粗格柵渠深9.5米，選用了XPS-10型換能器，zui大測量范圍為10米;集水池池深11.5米，選用了XPS-15型換能器，zui大測量范圍為15米;細格柵廊道深2米，選用了zui大測量范圍為5米的單探頭液位計。
2.溫度補償
超聲波探頭是采用具有聲電效應的材料制成的，當高于一定溫度時，壓電元件將失去效應，而不能使用。一般超聲波換能器在-20-80℃工作條件下較合適。另外，由于超聲波測量物位是基于被測物料界面上傳遞超聲波的介質中聲速C為定值，在實際應用中，介質的聲速除決定于介質的成分外，還受溫度的影響。隨季節(jié)的變化，環(huán)境溫度變化很大，為保證測量精度，應選擇帶溫度補償超聲波物位計。
3.聲速校正
物料界面上傳遞聲速的介質性質和成分影響測量結果，為適應不同的測量介質，Minirangerplus內部配置了聲速校正系統(tǒng)，以校正由于介質的成分變化而引起的誤差。具體操作如下：在Minirangerplus程序中輸入實際的測量值，Minirangerplus通過比較輸入的實際測量值(距離)與其本身超聲測量值(時間)計算聲速，并采用此聲速進行后續(xù)測量。
二、換能器的安裝：
檢測儀表能否獲得準確的測量數據，不僅與儀表本身的精度有關，而且與儀表的安裝和調試有關。正確的安裝除了可以獲得更為準確的檢測數據外，還可以保證儀表工作穩(wěn)定，維護方便。超聲波物位檢測儀在安裝時要注意以下幾點：
1.超聲波換能器應安裝在只能“看見”被測介質表面的地方，使聲波在容器、儲罐和料倉中傳送時不會遇到擋板、攪拌器、倉壁等物體生成干擾，產生測量誤差;
2.超聲波換能器在其傳送和接收的脈沖之間，有一部分自身不能識別的盲區(qū)，為了測量可靠，測量對象的zui高物位應該在盲區(qū)之外;
3.測量儲倉內固體料位時，要考慮固體物料在界面上是不平整的，通常在進料口的物料高于儲倉周邊，因此，換能器應安裝在能反映物料平均高度的位置上;
4.安裝換能器的另一要點是避免零反射。超聲波換能器對準罐底或卸料口的斜壁時，超聲脈沖發(fā)射出來，卻收不到回波，檢測儀就發(fā)出報警或調節(jié)到zui大限度，而且，有把干擾回波作為物位回波接收的危險。解決這一問題的有效辦法，就是在液體儲罐底部放一塊小型的反射板或將換能器安裝在靠近罐中線處。
5.超聲波換能器和檢測儀之間應采用屏蔽電纜連接，且屏蔽線兩端接地，以避免電噪聲的干擾。