超聲波液位計(jì)的原理及故障處理
超聲波液位計(jì)的原理及故障處理
超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字液位計(jì)。
測(cè)量時(shí)由傳感器(換能器)發(fā)出超聲波脈沖,聲波經(jīng)液面反射后由同一個(gè)傳感器或超聲波接收器接收,并通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮轉(zhuǎn)換成電信號(hào)設(shè)備;
并通過(guò)聲波發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。
由于非接觸式測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體材料的高度測(cè)量。
超聲波液位計(jì)由三部分組成:
超聲波換能器、處理單元和輸出單元。
工作準(zhǔn)則
超聲波物位計(jì)的工作原理是超聲波換能器(探頭)遇到被測(cè)物位(材料)表面并被反射折回時(shí)發(fā)出高頻脈沖聲波。反射回波被換能器接收并轉(zhuǎn)換成電能。信號(hào);
聲波的傳播時(shí)間與聲波到物體表面的距離成正比。
聲波傳輸距離S、聲速C和聲音傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S=C×T/2。
由于發(fā)射的超聲波脈沖具有一定的寬度,靠近換能器的小范圍內(nèi)的反射波與發(fā)射波重疊,無(wú)法識(shí)別,也無(wú)法測(cè)量其距離值。
該區(qū)域稱為測(cè)量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波物位計(jì)的型號(hào)有關(guān)。
探頭部分發(fā)射超聲波,然后被液面反射,探頭部分再次接收它們。探頭到液體(物體)表面的距離與超聲波通過(guò)的時(shí)間成正比:
距離[m]=時(shí)間×聲速/2[m]
聲速溫度補(bǔ)償公式:環(huán)境聲速=331.5+0.6×溫度
故障問(wèn)題
故障指示燈常亮主要有兩種情況。到位時(shí)頂燈亮,輸出電流22mA。
而且,一段時(shí)間后液位恢復(fù)后,故障并不能自動(dòng)排除,需要關(guān)機(jī)重啟才能恢復(fù)正常,這會(huì)給客戶帶來(lái)不必要的麻煩甚至損失。
這種故障是安裝配件的選擇問(wèn)題。
它的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是,除了平頭外,超聲波發(fā)射也在螺紋中發(fā)射。
如果零位仍然存在,請(qǐng)使用安裝件的金屬支架。
超聲波液位計(jì)會(huì)識(shí)別支架部分的信號(hào)強(qiáng)度大于平頭接收到的信號(hào)強(qiáng)度。
金屬支架部分與發(fā)射波之間的距離在盲區(qū)。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài),故障燈常亮,輸出22mA。
解決方法是選擇非金屬支架。
由于選用非金屬支架,螺紋處的透射波可以穿透,零點(diǎn)液位的回波信號(hào)會(huì)大于螺紋處的回波信號(hào)。
2、調(diào)試重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。
若出現(xiàn)此類故障,實(shí)際驗(yàn)證仍處于編程調(diào)試過(guò)程中,不符合手冊(cè)要求。由此產(chǎn)生的程序是無(wú)序的和自我保護(hù)的。
客戶在對(duì)超聲波液位定時(shí)器進(jìn)行調(diào)試和編程時(shí),等到指示燈正常閃爍,或者編程方法和步驟*不正確,編程調(diào)試不穩(wěn)定。
如果您多次未能按要求進(jìn)行編程和調(diào)試,超聲波液位計(jì)將拒絕工作并進(jìn)行自我保護(hù)。
此故障的解決方法是按要求對(duì)超聲波液位計(jì)進(jìn)行復(fù)位,然后重新編程。
如果程序多次重新編程而沒(méi)有復(fù)位,就會(huì)出現(xiàn)上述故障。