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调试| 超声波液位计的标定

   液位计     日期:2019-09-22    
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作者简介:柳北剑(1987—)江苏徐州人,从事化工行业12年,曾多次参与建厂及原始开车,实战经验较为丰富,任工程师职位。

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前面我们讲到温度对声速有影响,实际上声速不仅受温度影响还与气体的密度、湿度、气压、噪声、空气中的悬浮物等因素有关。因此在实际应用当中仅利用测量温度的方法进行补偿还有诸多不足,且在温度测量过程中也会存在一些误差。因此温度补偿方法只适用于一般应用,而无法满足高精度测量。也正是因为如此,在石化行业超声波液位计通常应用于敞口容器或水池等不需要高精度测量液位的设备上。

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。由安装于被测容器顶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法正常检测反射回波,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法正常检测反射波,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,如果被测的最高液位如进入盲区,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)

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调试| 超声波液位计的单机测试

 
 
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