一、超聲液位計(jì)測(cè)量原理介紹

某水廠入藥期間采用的超聲波液位表

發(fā)射和

接收共同單探測(cè)器的超聲級(jí)計(jì)算器是一個(gè)傳感器用于傳送和接收信號(hào)的初級(jí)計(jì)算器以及一個(gè)將來(lái)信號(hào)的數(shù)量

由處理和顯示的變更裝置構(gòu)成。 兩者用同軸電纜信號(hào)線連接。 主表包括麥克風(fēng)、換能器、

請(qǐng)參考反射板、支撐棒、安裝支架、附帶的25

大米同軸電纜。 發(fā)射器包括所有系統(tǒng)

程序的單片機(jī)控制儀表的操作、運(yùn)算和診斷。 信號(hào)輸出線向遠(yuǎn)處的PLC傳輸信號(hào)

的雙曲馀弦值。 將參考反射鏡放置在探頭的側(cè)面上時(shí)，由探頭接收的聲波信號(hào)包括液位水平返回信號(hào)和參考反射鏡返回信號(hào)。

換能器(探頭)產(chǎn)生高頻的超聲波脈沖，被檢測(cè)介質(zhì)的表面反射，一部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 超聲波脈沖以聲波速度進(jìn)行傳播，從發(fā)送到接收超聲波脈沖的時(shí)間間隔與從換能器到被測(cè)定介質(zhì)表面的距離成比例。 將從超聲波水平計(jì)發(fā)射到返回基準(zhǔn)反射板時(shí)間設(shè)為T(mén)R

從發(fā)射到垂直于液面的時(shí)間為T(mén)B

從探針到液面的垂直距離為b

設(shè)從探針到基準(zhǔn)反射板距離為r

B=TB*R/TR

測(cè)定從超聲波發(fā)射到返回的時(shí)間，能夠根據(jù)介質(zhì)中的已知聲速計(jì)算出b

的雙曲馀弦值。 液面的實(shí)際高度h

滿度SPAN

的百分比: H=(Z-B)*100%/S

的雙曲馀弦值。 設(shè)定了零點(diǎn)ZERO

還有跨度

儀表能測(cè)量液面的實(shí)際高度。 0%

支持4mA

模擬輸出信號(hào)，100%

支持20mA

輸出信號(hào)。

由于所發(fā)送的超聲波脈沖具有一定的寬度，因此接近換能器的短區(qū)域的反射波與發(fā)送波重疊，無(wú)法識(shí)別。 無(wú)法測(cè)量距離值。 這個(gè)區(qū)域是測(cè)量的死角。 我廠超聲液位計(jì)的

死角是0.6m

的雙曲馀弦值。

二、超聲液位計(jì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及故障原因分析

我們?cè)谏a(chǎn)中面臨的問(wèn)題:1.

超聲波液位計(jì)容易受到干擾，顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。 2

儀表測(cè)量與實(shí)際礬池液位不符，出現(xiàn)誤差，直接影響加藥自控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了以下分析:

(1)

)檢查二次表內(nèi)物置開(kāi)關(guān)的設(shè)置

安裝液位計(jì)后，切斷電源并重置。 首先，檢查二次儀表變送器中物置開(kāi)關(guān)的設(shè)置。

TEST設(shè)定

將開(kāi)關(guān)設(shè)為通常動(dòng)作模式( Normal Operation )

中所述情節(jié)，對(duì)概念設(shè)計(jì)中的量體體積進(jìn)行分析

即三角指向0

的雙曲馀弦值。 其他的測(cè)試開(kāi)關(guān)是自我診斷檢查。 Unit (單位)

設(shè)定u

到所需單位( ft )

或m )

確定液位計(jì)的零點(diǎn)和滿點(diǎn)之間的距離。 有些面板包含顯示的swith

用于設(shè)定儀表顯示的數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)位置的開(kāi)關(guān)。

用尺子量實(shí)際的ZERO

和SPAN

距離值，設(shè)置變送器內(nèi)的4

位ZERO

表示從傳感器換能器表面到槽底零點(diǎn)的距離的開(kāi)關(guān)。 同樣地設(shè)置SPAN

開(kāi)關(guān)指示從槽底零點(diǎn)到zui大液位的距離的數(shù)值。 由此可知，調(diào)整零點(diǎn)滿分的設(shè)定值進(jìn)行驗(yàn)證，從其測(cè)定原理來(lái)看是重要的。 儀表的測(cè)量值和實(shí)際值出現(xiàn)誤差是因?yàn)榱泓c(diǎn)和飽和度的設(shè)定錯(cuò)誤。

(2)

)檢查二次儀表變送器內(nèi)部電路

實(shí)際測(cè)量的ZERO

值和SPAN

值，在二次表中設(shè)定儀表的零點(diǎn)和滿度。 并且，在明確了物置開(kāi)關(guān)被正確設(shè)置后，檢查二次計(jì)量振蕩器的內(nèi)部電路是否有故障。

1

檢查電源輸入電壓&rarr； 檢查保險(xiǎn)&RRRRRR的直流輸出電壓。 通過(guò)內(nèi)置診斷TEST

用開(kāi)關(guān)檢測(cè)部分基板的故障。 診斷測(cè)試失敗，顯示基板有故障，更換了主基板。 使用0檢測(cè)輸出電流

~750

歐洲的電阻跨越電流輸出端子放入電流計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，電路的電阻值過(guò)小，電流計(jì)可能燒壞。

2

正常工作時(shí)，變送器內(nèi)ECHO LED

(回聲發(fā)光二極管閃爍)收到回聲后，在傳感器附近滴答滴答滴答滴答地滴答滴答地滴答滴答地響

能聽(tīng)到聲音，但ECHO LED

燈不閃爍，可以使用金屬的或紙板的( 0.5 )。

×； 0.5m

中所述情節(jié)，對(duì)概念設(shè)計(jì)中的量體體積進(jìn)行分析

和SPAN

范圍內(nèi))。 如果燈還沒(méi)有亮起來(lái)，請(qǐng)將空閑的時(shí)鐘換能器連接到發(fā)射器上，并對(duì)準(zhǔn)反射面。 如果你有ECHO LED

燈亮了，表示二次表正常。 (3)

)檢查工作環(huán)境、信號(hào)線、一次儀表傳感器

針對(duì)液位計(jì)的顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的情況，在確認(rèn)液位計(jì)寄生器(二次儀)的內(nèi)部設(shè)置和主電路板正常的情況下，問(wèn)題多存在于儀表作業(yè)環(huán)境、信號(hào)線以及傳感器上。 (1)

)超聲波的耐電磁干擾性能差，周?chē)徑拥碾姎庠O(shè)備容易產(chǎn)生影響。 (2)

)信號(hào)屏蔽不良，信號(hào)容易受到干擾。 (3)

)信號(hào)線的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致液位計(jì)的顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。 (4)

信號(hào)線受潮，一次計(jì)的安裝面不水平的話，液位計(jì)的顯示會(huì)混亂。

三、采取的處理措施

我們采取的一些措施:

1

信號(hào)線單獨(dú)通過(guò)電線管，遠(yuǎn)離動(dòng)力線、照明線布線，以免信號(hào)線受到動(dòng)力線上的強(qiáng)電壓、大電流、強(qiáng)電磁的影響。 遇到過(guò)這樣的故障現(xiàn)象，值班室的熒光燈一亮，液位計(jì)的二次計(jì)就不顯示數(shù)據(jù)。 儀表和熒光燈沒(méi)有被相同的控制電源控制。 分析的原因是熒光燈電源線過(guò)于接近液位計(jì)的二次計(jì)變送器，熒光燈啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)定器產(chǎn)生高壓，通電引線產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng)

其他超聲波液位信號(hào)受到干擾。 如果將熒光燈的電源線遠(yuǎn)離液位計(jì)的二次計(jì)，這種現(xiàn)象就會(huì)消失。

2

還有嘗試制作信號(hào)屏蔽層，防止信號(hào)受到干擾，信號(hào)線屏蔽布線沒(méi)有錯(cuò)誤，只要用手振動(dòng)信號(hào)線，儀表顯示數(shù)據(jù)就會(huì)振動(dòng)。 為了更好地發(fā)揮屏蔽效果，在信號(hào)線外穿了通電鋼管。 另外，如果將二次表內(nèi)的信號(hào)線端和屏蔽端子明顯分離，則屏蔽層的微小毛刺會(huì)與信號(hào)線粘附，影響信號(hào)的穩(wěn)定。 同一信號(hào)電路、同一屏蔽層采用單點(diǎn)接地，接地點(diǎn)只有一個(gè)，防止地電路中存在的電位差干擾儀表。

3

為了防止信號(hào)線接觸不良，請(qǐng)勿在信號(hào)線之間留下連接器，以免連接端子的壓接部位松動(dòng)。 否則，接觸電阻會(huì)變大。 需要連接器時(shí)，用烙鐵焊接信號(hào)線連接器，減少故障的危險(xiǎn)性。

4

另外，信號(hào)線為了避免潮濕，信號(hào)線在電纜槽中行走時(shí)，必須支撐在托架上。 信號(hào)線，特別是連接器部浸水時(shí)，儀表信號(hào)會(huì)紊亂。

5

另外，調(diào)節(jié)超聲波喇叭內(nèi)的換能器，表面垂直于測(cè)定的液面，水平控制在2級(jí)

°； 的雙曲馀弦值。

6

調(diào)節(jié)超聲波探頭距液面的距離。 若過(guò)遠(yuǎn)，探測(cè)接收到的信號(hào)過(guò)弱，與噪聲信號(hào)無(wú)法區(qū)別的過(guò)近，一旦進(jìn)入探測(cè)的死角就無(wú)法區(qū)別。

四、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)進(jìn)口超聲液位計(jì)在我廠應(yīng)用實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們不斷學(xué)習(xí)消化吸收的性能原理，分析判斷變送器、傳感器及信號(hào)線的故障原因，逐一查明，采取改進(jìn)措施。 盡量消除影響超聲液位計(jì)穩(wěn)定的干擾因素，穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，確保給藥自控系統(tǒng)正常運(yùn)行。

以上就是超聲波液位計(jì)量表在自動(dòng)化水廠中的應(yīng)用文章的全部?jī)?nèi)容