超声波流量计原理及安装要求
发表日期:2021-01-07 08:49
超声波是机械波,是机械振动在弹性介质中的传播过程。它具有频率高、波长短、衍射现象小、方向性好等特点。它可以变成一条射线并定向传播。超声波在液体和固体中的衰减很小,具有很强的穿透能力。特别是在对光不透明的固体中,超声波可以穿透几十米,当它接触到杂质或界面时会产生明显的反射。超声波流量计就是基于这一原理工作的。
 
在超声检测技术中,无论是哪种超声仪器,都必须将电能转换成超声波,发出超声波,再接收回来,转换成电信号。完成此功能的设备称为超声波传感器,也称为探头。超声波传感器置于被测液体或材料的上方,向下发射超声波。当空气或超声波通过物体的背面时。然后它被传感器接收并转换成电信号。电子检测部分检测到信号后,将其转换为料位信号进行显示并输出标准信号,可用于其它仪表或控制装置。根据超声波在介质中的传播原理,在介质压力、温度、密度、湿度等条件不变的情况下,超声波在介质中的传播速度是一个常数。因此,当测量从发射到物体表面或液体表面的反射接收超声波所需的时间时,可以转换超声波的距离,并且可以间接测量液位或液位数据。超声波流量计的工作原理是传感器(探头)发出高频超声波脉冲,当其与被测介质表面接触时反射出来。反射回波的一部分被同一传感器接收并转换成电信号。从发射到接收的时间间隔与传感器到被测介质表面的距离成正比。距离值s与声速C和传输时间t之间的关系可用公式表示:
 
 s=CXT/2。

 
由于发射的超声脉冲具有一定的宽度,反射波和发射波在传感器附近的一个小区域内重叠,无法识别,距离值无法测量。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波流量计的类型有关。
 
超声波流量计的安装要求:
 
传感器发射超声波脉冲时,有一定的发射开度。从传感器的下边缘到被测介质的表面,发射的超声波束所辐射的区域内不应有障碍物。因此,在安装过程中应尽量避免在罐内采取措施,如梯子、限位开关、加热设备、支架等,并注意超声波束不应与进料流相交。
 
安装仪表时应注意:料位不应进入测量盲区;仪表与罐壁的距离必须保持一定的间隔;仪表的安装应使传感器的传输方向尽可能垂直于液位。
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