超声波液位计在污水水罐上及应用.pdfVIP

研究设计与应用 超声波液位计在污水水罐上的应用 陈艳霞宋丽梅代召卫王建霞梁春宇刘志虎张京婧 华北油田第二采油厂 河北省霸州市 065709 摘要：本文介绍了超声波的特性、超声波液位计测量原理以及在使用过程中存在的问题和采取的对策，总结出超声波液位计 的优缺点和使用注意事项等，可供同行借鉴。 关键词：超声波液位计；测量原理；应用；评价 0引言 超声波液位计属于非接触式测量仪表，以其成熟的技术和简便的调试，可广泛应用于测量各种容器或 管道内液体的液位高低，尤其适用于污水、有腐蚀性的场合，我厂在污水处理现场使用12台。其中岔一 Probe 联合站(美国EchoTREKSEP一362—6Ex)4台，文1l站(西门子SITfMNSLU一体机)3台，岔南 M 联合站(E+H公司ProsonicFMU40一体机)5台。但由于超声波特性、安装方式等因素的影响，在应 用中碰到了一些问题，笔者从测量原理出发，结合使用中遇到的问题进行总结分析。 l超声波的特性 超声波即频率为30姗z以上的声波，它的特性有： (1)声速特性：超声波速度受介质温度、压力等因素的影响，但在相同外部环境下，声波在同_介质 中的传播速度是相同的。 (2)反射特性：超声波从一种介质进入另一种介质时，由于两种介质密度不同，在两种介质分界面， 其传播方向会发生改变，其中一部分折射入另一种介质，另一部分被反射回来。当超声波从气体传到固体 或液体时，由于两种介质密度相差悬殊，声波几乎全部被反射。 2超声波液位计的测量原理 超声波液位计就是应用超声波其频率高、波长短、方向性好，碰到介质或界面就会有显著的反射这一 原理而工作的。在满足压力、温度等一定条件下超声波的传播速度是一个常数，所以通过测量声波探头传 播至物理表面并返回探头所需的时间，就可以计算出所测的物位参数。 l=H-h 计算公式：h=T／2，I‘C 其中T为探头发射超声波至接收到回波所用的时间；C为超声波声速。 超声波液位计探头发射信号至所测物位，并测得超声波返回使所用时间，经微处理器处理、计算，以 及温度传感器的修正，从而测得被测参数。见图l。 。r● 超声波液位计 h H l 图l超声波液位计的测量原理 3超声波液位计应用存在问题及整改措施 524 中国石油和化工自动化第十届年会学术论文集 3．1安装方式的影响 我厂从2006年起开始在污水罐液位测试中使用超声波液位计，其安装方式见图2 图2文十一污水罐改造前仪表安装示意图 液位计投入运行后，仪表测量值与现场买际值ZI刖差值较大，尢法正确反映被测参数。见表l 表1 改造前文十一站l#污水罐测量数据对比表 测量值 5．32 7．288．006．35 5．2l 7．88 4．34 5．75 6．29 6．29 7．38 7．67 5．01 m 实际值 6．05 5．894．325．07 5．88 5．98 6．0l 5．82 5．66 5．23 5．17 4．51 4．92 m 误差 —O．73 1．393．681．28一O．67 1．9 —1．67—0．07 O．63 1．06 2．2l 3．16 0．09 m 经多次深入现场寻找原凶并和厂家技术人员沟通，确定原因有三个： 1)选择的安装位置不当，罐内盘管阻挡信号的发射，引起假反射； 2)因为采用的是密闭安装测量水罐液位，导致超声波发射器表面凝结大量水