液面波動確實會嚴重干擾超聲波測量,但別擔心,核心解決思路就三點:物理隔離、信號優化和安裝調整。下面我幫你拆解具體方法:
一、物理隔離:從根本上穩定測量環境
這是有效的方法,通過在探頭和液面之間建立一個穩定的“通道”。
導波管:在探頭周圍安裝一根垂直、內壁光滑的金屬或塑料管,管底接近液面。這樣聲波在管內空氣柱中傳播,避開了液面的湍流和泡沫,測量的是管內相對平穩的液面。關鍵是導波管垂直安裝,內壁光潔度要高。
靜水井/旁通管:在容器側面安裝一個垂直的連通管,內部液面與容器主體相同但波動小得多。將探頭安裝在靜水井內測量。
二、信號優化:增強探頭在惡劣環境下的“抗噪”能力
選用更大量程的探頭:如果實際測量距離是5米,建議選用10米甚至15米量程的探頭。這相當于給信號留出了更大的“功率余量”,能更好地穿透波動和衰減環境。
調整探頭參數:很多超聲波液位計允許調整死區設置和信號濾波器。適當增加死區可以忽略近水面的劇烈波動,而加強濾波能有效控制氣泡、蒸汽等引起的信號跳動。
采用四線制探頭:如果現場是二線制探頭,考慮更換為四線制。四線制通常具有更好的信號處理能力和抗干擾性能,測量更穩定。
三、安裝與環境調整:避開干擾源
嚴格避開干擾源:這是基本原則。務必確保探頭安裝位置遠離進料口、出料口、攪拌槳葉至少1米,并避開罐內的梯子、管道等任何障礙物。安裝點應選在液面相對平穩的區域。
確保安裝垂直:探頭須嚴格垂直于液面安裝。任何傾斜都會導致測量路徑變長,產生固定偏差。使用水平儀或傾角儀仔細校準。
考慮環境因素:如果液體流動伴隨大量蒸汽或溫度變化,需考慮蒸汽衰減的影響,并采取相應的防護措施。
總結與建議
處理流動液體上的液面波動,“導波管”是直接、有效的解決方案。如果現場條件不允許加裝導波管,則須綜合運用“增加探頭量程”、“優化信號濾波參數”和“精心選擇安裝位置”這三板斧。
操作步驟建議:
方案:評估加裝導波管的可行性。這是治本之策。
次選方案:若無法加裝導波管,則:
檢查并更換為更大量程的探頭。
進入儀表設置菜單,調整死區和濾波強度。
將探頭移動到遠離擾動源的平穩區域,并確保垂直安裝。
方案:如果液體波動劇烈,或存在強蒸汽、泡沫,超聲波可能不是選擇,應考慮雷達液位計等不受這些因素影響的技術。