超聲波液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表,它既可以測(cè)量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測(cè)量。它的測(cè)量準(zhǔn)確度很高,幾乎不受被測(cè)介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾,尤其可以解決其它儀表不能的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。
缺點(diǎn)
現(xiàn)今所存在的缺點(diǎn)主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國(guó)只能用于測(cè)量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)椋话愎I(yè)計(jì)量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測(cè)流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量也是10-3數(shù)量級(jí).若要求測(cè)量流速的準(zhǔn)確度為1%,則對(duì)聲速的測(cè)量準(zhǔn)確度需為10-5~10-6數(shù)量級(jí),因此有完善的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn),這也正是超聲波流量計(jì)只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。
超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。
超聲波流量計(jì)常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔埽员銠z測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。
超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍,以***振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱(chēng)探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃,因?yàn)樗该鳎梢杂^察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
超聲波流量計(jì)主要由超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、電子線路、流量顯示、累積系統(tǒng)幾大部分構(gòu)成。其中,超聲波發(fā)生器主要用于產(chǎn)生超聲波并將其發(fā)射到流體中;超聲波接收器主要用于接受通過(guò)流體后的超聲波;超聲波被接收到后經(jīng)電子線路的放大、轉(zhuǎn)換等處理后以電信號(hào)的形式將流量傳送給顯示屏并將結(jié)果顯示出來(lái);累積系統(tǒng)完成流量的累加計(jì)算。
超聲波流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來(lái)對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量,其利用的是“時(shí)差法”。,使用探頭1發(fā)射信號(hào),信號(hào)穿過(guò)管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào),經(jīng)過(guò)管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等,存在時(shí)間差,因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速,進(jìn)而得到流量值。
超聲波流量計(jì)在安裝之前應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)情況,包括:
1、安裝傳感器處距主機(jī)距離為多少:
2、管道材質(zhì)、管壁厚度及管徑
3、流體類(lèi)型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿(mǎn)管:
4、流體溫度:
5、安裝現(xiàn)場(chǎng)是否有干擾源(如變頻、強(qiáng)磁場(chǎng)等)↓
6、主機(jī)安放處四季溫度:
7.使用的電源電壓是否穩(wěn)定:
8.是否需要遠(yuǎn)傳信號(hào)及種類(lèi):
根據(jù)以上提供的現(xiàn)場(chǎng)情況,廠家可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行配置,必要情況下也可特制機(jī)型。