当前位置:
定华电子丨声纳式外测液位计原理、特点详解
回复 | 人气 | 打印
外测液位计 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-12-02 16:57:31 楼主

ELL 声纳式外测液位计原理
1、声纳测距原理(专利证号 82039)
声纳回波测距技术(Sound Navigation And Ranging,英文缩写“SONAR”)至今已有 100年历史, 1906 年,由英国海军的刘易斯·尼克森所发明并首次应用于潜艇。这项技术是利用水中声波反射对水下目标进行探测、测距、定位,是水声学中应用最可靠、最广泛、最重要的一种技术。ELL 声纳式外测液位计就是基于声纳回波测距技术实现罐內液位罐外测量的,从而达到了“完全非接触式”外测液位。声纳测距原理是 ELL 外测液位计外测液位的基础,这个理论基础是可靠的。
如何将理论实现?
它由吸附于储罐底部的液位测量头发射某种频率的超声波,超声波穿透底部罐壁并在罐内液体介质内传播,到达液面反射、形成回波信号,回波信号到达罐底,再次穿透底部罐壁,由同一个液位测量头接收返回的回波信号,传回主机,主机分析得出由发射超声波到形成回波信号的时间,根据公式高度(H)=速度(S)×时间(T)计算,得出液位。其中
高度(H):液位高度;
速度(S):声波在液体介质内的传播速度,不同的介质内声波的传播速度不同;
时间(T):声波在液体中形成回波的时间,由主机分析液位测量头接收到的回波信号而得。
声纳测距原理示意图
外测液位计原理及特点详解





2、“微振动分析”技术(专利证号 1594973)
“微振动分析技术”是一项由于外测液位的专利技术,声波信号处理技术。这种的声波信号处理技术是基于西安定华电子外测液位计在全球近千家用户的应用经验,通过近万套外测液位计在数百种工况下实际使用,经过我们对工业现场数据二十余年的积累,深入总结得出知识和经验,形成先进的判断方法及算法。
“微振动分析”技术是 ELL 声纳式外测液位计稳定测量、可靠运行的保证。

由于一些容器的工况复杂,例如:
1. 容器内杂质沉积程度及介质不同的物理特性;
2. 进、出料速度过快,造成强烈冲击,容器内液面会形成剧烈波动;
3. 介质挥发性强,液面形成汽、液混合。
都会造成液位测量头接收到的不仅有液面回波信号,还有一些其他干扰信号,会干扰仪表判断声波从液面反射,形成回波的时间;声波信号在穿透容器壁时会有大幅衰减;在不同的液体介质内的传播速度不同,在液体介质温度、密度改变传播速度也会改变,这些都会影响液位的精确测量。

“微振动分析技术”通过智能化处理方法,先进的回波识别算法,克服了这些外测液位领域中公认的难题。它的学习特性可识别和拒绝容器壁余震,多重回波,虚假回波等干扰信号。确保有效的跟踪和监测从液面返回的回波信号。

3、自动校准技术(专利证号 1523433)
“自动校准技术” 是专利技术,是 ELL 声纳式外测液位计精确测量的保证。当同一种液体介质的温度变化较大,液体成分、密度变化较大时,会对液体内声波
的传播速度产生较大影响,由此会带来测量误差,为了确保仪表的测量精度,可采用在容器内安装校准器和增加一个用于校准的液位测量头(校准测量头),校准测量头测量校准器内液柱的标准长度,标准长度是 1m,由于校准测量头和液位测量头的工作方式相同(声纳回波测距工作原理),可通过 速度(S0)=距离(H0)/时间(T0),得到超声波在校准
器内液体里的传播速度。其中:
速度(S0):实时得出的声波传播速度;
距离(H0):校准器内液位高度;
时间(T0):校准器内液面的回波时间。
由于校准器内液体和容器内液体连通,因此校准器内液体温度、成分和容器内液体一致,声波在其中的传播速度也相同,所以可以得到当前环境下声波在容器内介质里准确的传播速度,S0=S,带入仪表计算液位公式:高度(H)=速度(S)×时间(T)中计算液位。仪表会自动选用修正后的声波传播速度进行计算,每 15 分钟自动校准一次,这样测量得出的液位就排除受液体温度和成分变化的影响。

自动校准原理,就是在容器上找出一段会充满容器内液体介质的已知长度,对传播速度进行自我校准,来保证在任何条件下都能高精度测量。如果容器内无条件加装校准器,可以将容器已知的直径作为校准器来实现自动校准。
外测液位计原理及特点详解

4、技术优势
1997~2007 年,解决了外测液位领域中公认的技术难题,消除了下列因素对液位测量的干扰,
A、容器壁余震 ;B、多重回波;C、虚假回波;D、声波信号穿透容器壁时的大幅衰减;E、介质成分变化对声速影响。
确保了 A、性能稳定可靠;B、结果精确;C、智能化测量。使外测液位计能够应对各种复杂现场工况

ELL 声纳式外测液位计特点
1. 适用于苛刻的工况:超高压容器、高纯度介质,ELL 系列仪表功能不受温度、压力的影响,在复杂的工况下进行可靠测量。隔离式测量液位计对于剧毒、腐蚀物、强酸、强碱等“危险化学品”;
2. 对于开放的贮槽和大气压力容器,外测液位计可以可靠地进行液位测量,不受复杂液体介质表面状况影响;
3. 安装、维护简便:ELL 系仪表可实现在线安装和维护,不清罐、不动火、不开孔;
4. 测量头和仪表内无机械运动部件,并严格密封,与外界隔离,不会磨损或腐蚀,十分耐用可靠;
5. 安全、环保:不开孔、不用法兰,不增加泄漏点;不动火,不会引起爆炸危险。
外测液位计原理及特点详解

分享到: 关注收藏 邀请回答 回复 举报


周点击排行
周回复排行
最新求助