超(chāo)聲波液(yè)位計廣泛應用於工業生產中各種非接觸連續性液位測量,在使用前需經過液位計檢定裝置(zhì)檢定合格。但超聲波液位計的測量精度極易受到(dào)溫度、濕度、粉(fěn)塵、被測(cè)物液體的化學成分等多方麵因(yīn)素的影響。本文就以安裝(zhuāng)於室外(wài)的超(chāo)聲波液位(wèi)計(jì)為例,談談陽(yáng)光照射(shè)對測量精(jīng)度(dù)的影響和應(yīng)對方法。
根據超聲波(bō)液位計的工作原理(lǐ)可知,在介質壓(yā)力、溫度、密度、濕度等條件一定的情況下,超聲(shēng)波在該介質中傳播(bō)速(sù)度是一個常數。因此,當測出超聲波由發射到遇到液麵(miàn)反射被接(jiē)收所需(xū)要的時間,則可換算出超聲波通過(guò)的(de)路程,即得(dé)到了液位的數據。
用(yòng)探頭到罐底的距離-探頭到液位的距離(lí)=實際液位或者物位(wèi)高度。
把液位高度轉換(huàn)成4~20mA電流信號(hào)、1~5V電壓信號輸出。或者通過485通信,Hart通信,GPRS通信傳輸(shū)到控(kòng)製中心。
把精度和溫度放在一起考慮是因為(wéi)在空氣中,溫度測量(liàng)誤差1℃,對聲速的影響(xiǎng)是0.6m/S,20℃,1個大氣壓下聲速約為340m/S。因此可以算(suàn)出,對測(cè)量誤差的影響是0.17%,也就是說,如果(guǒ)溫度測量誤(wù)差(chà)3℃,物位測量誤差就超(chāo)過大部分廠家0.5%的標稱範圍。因此實(shí)際0.5%的精度針對的是(shì)常溫常壓下的。對(duì)偏(piān)高和偏低(dī)的溫度,都有可能導致測量精度超過0.5%的情況。有溫度梯度,溫度變化快(kuài)的場合,測量誤差也會因此增大。正(zhèng)是由於溫(wēn)度對聲速具有較大的(de)影響,所以在設計超聲波換能器(qì)的時候,會在探頭裏嵌入一個溫度傳感器,以測(cè)量環境的溫度,並采用溫度補償法來提高係統測量的精度。
當超聲波液位(wèi)計安裝於室外,尤其是在陽光照射的情況下,依然會出現測量(liàng)不準、精度下降的情況。究其原因是因為溫度傳(chuán)感器作為探頭的一部分被保護材料(liào)密閉的封裝在探頭裏(lǐ),加之這種保護材(cái)料導(dǎo)熱性較低,易致探頭的溫度(dù)無法隨環境溫度實時變化。如果超聲波液位計被安裝在無遮擋、陽(yáng)光照射的戶外,其探頭在長(zhǎng)時間(jiān)的陽光照射(shè)下,其溫度會持續升溫,比環境的溫度要高很多。而是安(ān)裝在探頭裏麵(miàn)的溫度傳感器,其探測到的溫度實際上是(shì)探頭當時的溫度,而並不是環境的溫度。正是由於探頭溫度與實際環境溫度的較大差異,從而造成了超聲波液位計測量不準、精度下降的問題。
為了避免由於陽光照(zhào)射對安裝在室外(wài)的超聲波液位計的測量精度造成的影響,計為自動化采用了給超聲波液位計加裝遮陽防護罩的應(yīng)對方法。之所以采用遮陽防護罩這種方法,是因為該方法具有以下(xià)優點:
(1)可以避免(miǎn)因陽光照射引起的溫度變化所導致的測量不準、精度下降的(de)問題;
(2)可以避免長時間照射引起的老化(huà)問題,使超聲波液位計的探頭免受損(sǔn)壞,保(bǎo)證儀表正常工作;
(3)遇到雨水天氣,可(kě)以使得超聲波液位計免受雨水的滲漏,避免儀表受損。
- 2023-09-20
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