超声波液位计在工业现场应用广泛,但其测量精度易受安装条件和工况环境影响。以下是四种常见故障的原因分析及处理对策:
一、 测量进入盲区
故障现象: 显示满量程、任意跳动值,或数据无变化。
原因分析: 超声波液位计存在固有盲区(通常5米量程盲区约0.3-0.4米;10米量程盲区约0.4-0.5米)。当液位上升进入盲区范围内时,仪表无法有效区分回波,导致信号丢失,输出紊乱。
处理对策:
安装预防: 安装时必须预留盲区高度,确保最高液位与探头下缘之间的距离始终大于仪表的盲区要求。
前期沟通: 选型时需向供应商提供详细工况(如量程、最高液位),以便技术人员确认安装高度是否合理。
二、 容器内搅拌导致液面波动
故障现象: 信号丢失、数据剧烈波动或回波不稳定。
原因分析: 搅拌会导致液面不平,产生起伏或漩涡。波动液面会使超声波发生漫反射,导致返回探头的有效声波能量大幅衰减(通常可降至平静液面信号强度的一半以下)。
处理对策:
更换大量程仪表: 在波动环境下,建议按实际量程的2-3倍选型(如5米量程需选用10米或15米量程仪表),利用更强的发射功率捕捉衰减后的回波。
加装导波管: 对于无粘性液体,可安装导波管(静水管),将探头置于导波管上测量,利用管内相对稳定的液面获取可靠回波。
更换信号制式: 若原为二线制,建议改为功率更强的四线制超声波液位计。
三、 液体表面存在泡沫
故障现象: 仪表持续搜索、显示“丢波”或信号中断。
原因分析: 泡沫对超声波具有强烈的吸收和散射作用。当泡沫覆盖面积超过液面的40%-50%时,发射的声波绝大部分被吸收,导致探头无法接收到有效回波信号。
处理对策:
加装导波管: 导波管能大幅减少管口内的泡沫积聚,改善测量环境。
更换技术方案: 建议将超声波液位计更换为雷达液位计。雷达波(微波)具有较强的穿透能力,通常可以穿透5厘米以内的泡沫层,适应性更强。
四、 现场存在电磁干扰
故障现象: 数据无规律跳变、显示值漂移或信号中断。
原因分析: 现场的变频器、大功率电动机、电焊机等设备会产生强烈的电磁干扰。这些干扰信号可能被探头接收,或通过电源线传导进入仪表电路,淹没了真实的回波信号。
处理对策:
可靠接地: 仪表必须单独接地(不能与其他设备共用接地端),以释放电路板上的干扰电流。
独立供电: 电源应单独取自照明或控制回路,避免与变频器、大功率电机共用同一电源系统。
物理隔离与屏蔽:
安装位置尽量远离变频器、大功率电机等干扰源。
若无法远离,需为仪表加装金属仪表箱进行电磁屏蔽,并确保箱体可靠接地。
总结建议:在处理超声波液位计故障时,建议遵循“先检查安装,后排查环境”的原则。若现场存在泡沫、剧烈波动或强干扰,且无法通过常规安装手段解决,应考虑选用导波雷达(雷达液位计)作为替代方案。
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