超声波液位计的影响因素 点击:1371 | 回复:14



liuyi5312

    
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发表于:2007-11-08 11:32:00
楼主
关于超声波 从传感器基点每秒发射最多3个超声波脉冲,脉冲在空气中传播,在过程介质表面反射然后回到传感器。传感器计算脉冲在发生与接受到过程的传播时间,然后把时间转换成距液面的距离或液位高度。
1. 关于泡沫 泡沫一般是由填充过程的激励或者混合过程所造成的泡沫层,泡沫是动态的,.依赖于过程,可以是厚的或薄的,密集的或疏松的,同时,泡沫也是受其他条件影响的,常常出现和消失在很短的时间段内。泡沫给超声波所带来的问题是泡沫是反射不充分的表面,它会吸收一部分或是全部的声波脉冲能量,减少了或是完全消除了回波信号。有两个方法解决这个问题,功率和隔离。第一个发法是,选择两倍于实际量程高度的传感器(比如测量测量一个3米的罐,选择至少6米量程的传感器),这种发法只有在泡沫较轻时推荐使用.,在其他种类的泡沫时,传感器需要用一个标准管安装来和泡沫进行隔离。.在这种方法中,可以选择匹配所测罐高度的传感器。如果需要更多关于标准管安装的信息,请参考我们的标准管安装注意事项。
待续!



liuyi5312

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发表于:2007-11-08 13:14:00
1楼
不错.

felix.zhu

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发表于:2007-11-21 10:31:00
2楼
关于LZ的第二种方法没有理解的十分清楚,是安装导波管,还是为罐体安装旁通管,但是这样的话超声波的发射角一般在13度左右,回波的质量会有影响吧,不知道理解的对不对?

不过还是期待LZ的“待续”

wty

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发表于:2007-11-21 13:41:00
3楼
8-13度左右,量程大管径越大,不现实。

felix.zhu

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发表于:2007-11-21 16:44:00
4楼
安装导波管的情况一般应用在雷达液位计上,而且发射角在4度。

liuyi5312

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发表于:2007-11-21 17:38:00
5楼
下面引用由Felix.zhu在 2007-11-21 16:44:00 发表的内容:
  安装导波管的情况一般应用在雷达液位计上,而且发射角在4度。
--------------------------------------------------------------------------------------------
上面的兄弟搞错了,雷达的发射角还没有能做到4度的.对于脉冲型的,有喇叭口径控制,口径大,角度小,最小的也只能到10度,至于以后能多小就看发展了.
超声波的是可以小的,能做到5度以下的.不过再小也有困难.解决的途径是导波管.象MAGENATER的用在雷达上,形式和原理象同轴的,比较的普遍.西门子的雷达是吧喇叭口和表体通过导波管连接,可以解决高温和小量程内的小空间安装.超声波使用导波管的就比较的少,目前有美国的FLOWLINE的,管径有1寸,2寸和4寸三个系列.原理是在软件上实现了处理.算是该品牌的一大特色.

liuyi5312

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发表于:2007-11-21 17:53:00
6楼
关于蒸汽
蒸汽是很难捉摸和量化的,一般是由特定介质产生的,比如丙酮或冰醋酸,蒸汽的产生来自填充过程的激励和混合过程,并且在温度的变化下将加剧。蒸汽对于超声波的影响是蒸汽会吸收超声波脉冲的能量,因而减少传感器标准测量距离。第二,如果蒸汽密度大,很集中,甚至会导致超声波的传播速度变化,也就是传播时间将变化。对于这种情况唯一的方法就是加大功率,一般来说选择两倍于实际量程高度的传感器(比如测量测量一个3米的罐,选择至少6米量程的传感器)为了最大程度的在极严重的蒸汽环境下使测量更加准确,4 mA 空罐设定点需要在现场标定,可以纠正声速的变化。
未完,代续.

liuyi5312

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发表于:2007-11-21 18:01:00
7楼
上面看了Felix.zhu的留言,好象对超声波导波管理解成了罐体安装旁通管类的,是理解的错误.实际上超声波是安装在导波管里面,声波可以沿着导波管传导,碰到液面反射回来.只是管径的大小就是技术了.在我的博客有些这方面的图片,有兴趣可以看下,或者发邮件给我.liuyi@consen.net

cuiwanting

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发表于:2007-11-21 21:07:00
8楼
如果蒸汽时有时无该怎么办呢?

felix.zhu

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发表于:2007-11-22 09:09:00
9楼
首先是波束角的问题,超声波和雷达我见过都可以做到4度的波束角,好像是E+H的(当然“liuyi5312”老兄说的,是国外的产品),但是好像是高量程的产品需要做到这种小的波束角,小量程的时候好像在9--13度之间(可能量程越大,筒仓和罐显得越狭窄,所以要求波束角越小),我想讨论的是测量泡沫的情况,这种状况下,罐不会太高,所以就要求导波管的口径要足够的大,这就涉及到第二个问题,就甲方愿不愿在这方面投入精力和成本。

liuyi5312

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发表于:2007-11-23 17:30:00
10楼
上面cuiwanting考虑的是蒸汽的不稳定,实际的情况是,超声波液位计是非接触式仪表,只要在他的量程范围内的液位都可以在不修改量程参数的情况下应用.比如是量程为10米的,在量程是5米的工况下同样使用.并且对应的电流值也不需要更改.那么对于"如果蒸汽时有时无该怎么办呢?"的情况,选用大量程的就解决了,只是相对的说,大量程的价格是高点.其他的没有区别.
对于"Felix.zhu"的问题,我是明白了,如果使用的是雷达,可以建议导波雷达,原理是时域反射原理的,只要求的空间是直径在0.6米的空间没有障碍物.(各个品牌有区别).超声波的选择的少,目前是FLOWLINE的,小罐是选用1寸的PVC直管,把超声波插在管上端,下端插进液面下,在上端超声波的盲区范围内打上通气孔平衡气压.

felix.zhu

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发表于:2007-11-23 22:04:00
11楼
关于蒸汽的情况主要是因为高温气体会在超声波探头温度较低的区域由冷凝现象,这样的话,水滴会凝结在探头的表面,大家都知道,超声波是机械波,如果在波的生成面上就有高密度介质(相对于空气来说),会大大消弱超声波的能量,这因为如此就会有波动,甚至失波的可能。现在解决的方法主要有增强晶振的功率,实现高频震荡,把发波面的凝结水振散,从而保证测量精度。

重归整体,主要是现在含泡沫情况的测量并没有一个很好的方法,虽然用过很多类型的液位计,但是好像还是差压变送器或投入式变送器更稳定些,但是有搅拌的情况下,投入式又被否定了,所以很关心楼主的。。。。。。

liuyi5312

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发表于:2007-12-19 11:48:00
12楼
很感谢Felix.zhu先生的支持,前面到浙江一趟,刚刚回来耽误了时间.
"重归整体,主要是现在含泡沫情况的测量并没有一个很好的方法,虽然用过很多类型的液位计,但是好像还是差压变送器或投入式变送器更稳定些,但是有搅拌的情况下,投入式又被否定了"LIOWLINE的超声波对泡沫和其他的超声波一样,不是都能解决(不很严重的和湿性泡沫可以解决)对搅拌是可以很好的解决.(安装静管,黏度大的可能不理想)

liuyi5312

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发表于:2007-12-19 11:56:00
13楼
搅拌是比较的不好解决

Keven-1

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发表于:2007-12-28 17:33:00
14楼
搅拌实际上不成为问题!
众多的应用实例可以证明此点。
现在的西门子(原先的加拿大妙声力)超声波产品可以胜任!
www.ad.siemens.com.cn

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