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超声波液位计的原理和故障检测

2019-12-22

　　超声波液位计是一种非接触式液位测量仪表，以其安装简便、测量精度高、基本免维护等特点，在对各种容器以及水渠、水池、水库、江河湖和等液位的测量方面具有广泛的应用，此外，其也常用于测量界位、液位差，在污水和有腐蚀性的场合下尤其适用。因此，超声波液位计广泛应用于钢铁、石化、水处理等领域。那么，超声波液位计的是怎么工作的，如适用中出现故障应如何检测呢？为此，本文就超声波液位计的原理和故障检测介绍如下。

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　　一、超声波液位计测量原理

　　超声波是机械波的一种，其振动频率一般超过20KHz，具有频率高、波长短、绕射现象小，以及方向性强，能够成为射线而定向传播的特点。超声波在液体中的衰减很小，穿透力强，非常适合用于液位的测量。
　　超声波液位计在工作时，超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波，遇到被测水面的表面被反射回来，折回的反射回波被换能器接收，转换成电信号。声波的传播时间与换能器到被测介质表面的距离成正比。声波传输距离L与声速C和传输时间T的关系，可用公式表示：L=C×T/2。
　　超声波液位计存在测量盲区。这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。由于发射的超声波脉冲具有一定的时间宽度，且发射完超声波后换能器存在余振，期间不能检测反射回波，造成探头表面下的一小段区域内的发射波与发射波重叠，无法识别，不能正常检测，这一段区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波液位计的量程有关。
　　二、超声波液位计故障检测
　　一般情况下，在使用超声波液位计出现故障时，可按照如下方法进行故障检测，以便快速排除。
　　1．安装是否合理。
　　2．检查线路连接是否正确。
　　3．探头表面是否被喷溅或有凝结，从而阻挡声波的收发。
　　4．检查液面是否堆积、漂浮泡沫，泡沫会给回波带来不利影响。
　　5．液位是否进入盲区范围之内。
　　6．如液面剧烈波动，可考虑适当增加阻尼时间。
　　7．超声波液位计周围是否有干扰源。
　　8．电源电压是否在标称范围之内。
　　总体说来，超声波液位计常用于在常温常压、以及粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量。超声波液位计一般不用在负压场合，这是因为负压情况下的空气稀薄，超声波在稀薄的空气中传播，声速会发生变化，造成测量误差，而且声波衰减会增大，导致测量量程减小甚至无法测量。
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