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企业概况

超声波液位计与导波雷达如何用于物位测量的

来源:编辑::发表时间:2018-07-17 09:31:39

    超声波液位传感器已在市场上销售多年,并且在整个过程测量行业中仍被认为是值得信赖的技术。超声波液位计是非接触式的,为大多数直壁罐式应用提供了经济高效的选择。然而,多年来,出现了更新的水平测量设备,这些设备正在从使用声音或基于回声的测量的旧技术中获取市场份额。诸如导波雷达(GWR)等技术的价格相当,并且在困难的传感条件下已被证明是更可靠的选择。导波雷达适用于液体和固体应用,并且独立于工艺条件运行。
超声波技术
    超声波液位计通过将压电换能器产生的声波发送到被测量的处理材料的表面来进行操作。液位计测量反射声波返回换能器所需的时间长度。成功的测量取决于波,从过程材料反射并沿直线移动回传感器。由于灰尘,重蒸汽,水箱障碍物,表面湍流,泡沫,甚至表面角度等因素在使用超声波液位传感器时都会影响返回信号,因此必须考虑操作条件如何影响声波。
超声波液位计的其他重要方面包括:
    声波 - 声音必须通过介质(通常是空气)传播,使得液位计不适合在没有空气分子阻止声波传播的真空应用中使用。
    表面状况 - 在液体表面收集的泡沫和其他碎屑会吸取声波并阻碍它们返回传感器。
    入射角和反射角 - 必须以直线发送和接收声波,并且反射表面必须是平坦的(即,非激发/非湍流状态)。
    工作温度 - 超声波装置通常为塑料,最高工作温度为60°C。此外,变化的过程温度可能会产生不准确的水平读数。
    工作压力 - 超声波设备不适用于极端压力限制; 最大工作压力不应超过30 psig。
    环境条件 - 蒸汽,冷凝湿气和其他污染物会改变声音通过空气的速度,并极大地影响返回信号的准确性。因此,超声波设备应安装在可预测的环境中。
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    超声波,雷达和激光测量等通风测量技术最受欢迎的好处是,测量设备永远不会与被测产品接触(图1),尽管在某些时候测量信号必须与之接触在液体表面开始返回传感器之前的液体表面。这说明了为什么传感器和液体表面之间的空气质量可能存在问题,以及    为什么需要考虑液体表面的质量。信号在到达液体表面并返回的途中拾取的每次干扰都将影响信号中的电平测量信息。
    超声波液位计在正确应用时提供合理的液位测量解决方案。请记住,超声波液位计只能接收它的回声。
导波雷达(GWR)
 
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    导波雷达(GWR)是一种接触水平测量方法,它使用探头将高频电磁波从液位计引导到被测介质(图2)。
    GWR基于时域反射计(TDR)原理。利用TDR,沿探头引导低能电磁脉冲。当脉冲到达被测介质的表面时,脉冲能量被探头反射到电路,然后电路根据发送的脉冲和接收的反射脉冲之间的时间差计算液位。传感器可以通过模拟输出将分析的电平输出为连续测量读数,或者可以将值转换为可自由定位的开关输出信号。
    与旧技术不同,GWR提供的测量读数独立于与其接触的过程介质的化学或物理特性。此外,GWR在液体和固体中表现同样出色。
GWR适用于各种水平测量应用,包括那些涉及:
    不稳定的工艺条件 - 粘度,密度或酸度的变化不会影响精度。
    搅拌表面 - 沸腾表面,灰尘,泡沫和蒸汽不会影响设备性能。GWR还可与循环流体,螺旋桨混合器和曝气池配合使用。
    高温和高压 - GWR在高达315°C的温度下表现良好,可承受高达580 psig的压力。
    细粉和粘性液体 - GWR与装有用过的食用油的真空罐以及装有油漆,乳胶,动物脂肪,大豆油,锯末,炭黑,四氯化钛,盐和谷物的罐一起使用。
    关于GWR最常见的误解之一是探针上的产品积累如何影响液位测量。人们会认为,如果你的探头上有大量的产品,或探头整个长度上的产品涂层,那么信号会错误地识别真正的液体表面。不是这种情况。GWR雷达信号具有非常大的探测区域 - 360°并且在探头周围延伸几英尺。当电磁脉冲与探头上的大量产品接触时,信号返回并分析,看它是否反映了真实的液位。因为真实的液位总是具有比粘附到探针的较小质量产生的返回信号更大的返回信号,所以传感器可以容易地识别液体表面。在过去十年中开发的算法使得这种水平测量的接触形式成为即使是最粘的液位应用的最佳选择。
 

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