傳感器發(fā)出的超聲波碰到被測介質(zhì)被反射,反射回波的質(zhì)量反映了物位計(jì)應(yīng)用效果?;夭ㄙ|(zhì)量定義為最小回波幅度(在最惡劣條件下回波幅度)比最大噪聲幅度(虛假回波、多徑反射回波等的幅度)。回波質(zhì)量數(shù)值越大,物位計(jì)應(yīng)用效果越好。1.傳播介質(zhì)越穩(wěn)定越有利于傳播。超聲波是機(jī)械波。機(jī)械波在傳播過程中會(huì)受到傳播介質(zhì)穩(wěn)定程度的影響。例如:有一池塘水,當(dāng)風(fēng)平浪靜時(shí),往池塘中扔石子就可看到水波紋,當(dāng)大風(fēng)使池塘水起波浪時(shí),往池塘中扔很大的石頭都難看到水波紋。引起空氣波動(dòng)因素很多,如:粉塵,氣浪,蒸汽,料流等都會(huì)引起空氣波動(dòng),降低回波質(zhì)量,影響測量效果。2.被測介質(zhì)表面越平整 ,聲阻抗越大越有利于反射回波測量固體時(shí),被測表面都是不平的,有一定的安息角。在這種條件下的反射波是漫反射波。由于反射與波長有關(guān),當(dāng)反射面的線度可與波長相比時(shí)或更大時(shí),才能發(fā)生反射。顯然,工作頻率越高,其波長越小,對(duì)于較小的物料,更易于發(fā)生漫反射。例如,頻率為10kHz的機(jī)械波在空氣中的波長是34mm,大多數(shù)情況下,物料的線度都不會(huì)有這么大。此外,低頻工作時(shí),發(fā)射波的開角大,回波會(huì)很寬。這時(shí)測得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn),有時(shí)會(huì)差幾百毫米甚至lm。
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與超聲波物位計(jì)工作模式相同,雷達(dá)物位計(jì)同樣采用發(fā)射-反射-接收的工作模式,不同是雷達(dá)超聲波物位計(jì)的測量主要依賴超聲波換能器,而雷達(dá)物位計(jì)則依靠高頻頭和天線。 超聲波物位計(jì)使用機(jī)械波,而雷達(dá)物位計(jì)使用的是超高頻率(幾G到幾十G赫茲)電磁波。電磁波以光速運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。 另一種常見的雷達(dá)物位計(jì)是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。 導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)料位計(jì),雷達(dá)料位計(jì)的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時(shí),雷達(dá)料位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路經(jīng)返回到脈沖發(fā)射裝置,發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比,經(jīng)計(jì)算得出液位高度。
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我們一般把聲波頻率超過20kHz的聲波稱為超聲波,超聲波是機(jī)械波的一種,即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程,它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,另外方向性好,能夠成為射線而定向傳播。 超聲波在液體、固體中衰減很小,因而穿透能力強(qiáng),尤其是在對(duì)光不透明的固體中,超聲波可穿透幾十米的長度,碰到雜質(zhì)或界面就會(huì)有顯著的反射,超聲波測量物位就是利用了它的這一特征。 在超聲波檢測技術(shù)中,不管哪種超聲波儀器,都必須把電能轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)射出去,再接收回來變換成電信號(hào),完成這項(xiàng)功能的裝置被稱為超聲波換能器,也稱探頭。 工作時(shí),超聲波換能器置于被測物上方,向下發(fā)射超聲波,超聲波穿過空氣介質(zhì),在遇到被測物表面時(shí)被反射回來,又被換能器所接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),電子檢測部分檢測到這一信號(hào)后將其變成物位信號(hào)進(jìn)行顯示并輸出。
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孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參量差壓變送器(或差壓變送、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量??装辶髁坑?jì)被廣泛適用于煤炭、化工、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動(dòng)化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用:作為過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。 優(yōu)點(diǎn): 1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的,并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用,在流量傳感器中也是唯一的; 2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉; 3、應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆可以測量; 4、檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。 缺點(diǎn): 1、測量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜,精確度難于提高;...
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第一、工藝過程的條件 現(xiàn)場工藝過程的溫度、壓力、流量、粘度、腐蝕性、毒性、脈動(dòng)等因素是決定儀器儀表選型的主要條件,它關(guān)系到儀器儀表選用的合理性、儀表的使用壽命及車間的防火、防爆、保安等問題。第二、操作上的重要性 各檢測點(diǎn)的參數(shù)在操作上的重要性是儀表的指示、記錄、積算、報(bào)警、控制、遙控等功能選定依據(jù)。一般來說,對(duì)工藝過程影響不大,但需經(jīng)常監(jiān)視的變量,可選帶數(shù)顯;對(duì)需要經(jīng)常了解變化趨勢的重要變量,應(yīng)選無紙記錄儀;而一些對(duì)工藝過程影響較大的,又需隨時(shí)監(jiān)控的變量,應(yīng)設(shè)控制輸出;對(duì)關(guān)系到物料衡算和動(dòng)力消耗而要求計(jì)量或經(jīng)濟(jì)核算的變量,宜設(shè)積算功能;一些可能影響生產(chǎn)或安全的變量,宜設(shè)報(bào)警。第三、經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)一性 儀器儀表的選型也決定于投資的規(guī)模,應(yīng)在滿足工藝和自控的要求前提下,進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)核算,取得適宜的性能/價(jià)格比。為便于儀器儀表的維修和管理,在選型時(shí)也要注意到儀表的統(tǒng)一性。盡量選用同一系列、同一規(guī)格型號(hào)及同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。第四、儀表的使用和供應(yīng)情況 選用的儀器儀表應(yīng)是較為成熟的產(chǎn)品,經(jīng)現(xiàn)場使用證明性能可靠的;同時(shí)要注意到選用的儀表應(yīng)當(dāng)是貨源供應(yīng)充沛,不會(huì)影響工程的施工進(jìn)度。
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超聲波液位計(jì)廣泛適用于化工、水處理、水利、食品、糧食等行業(yè)的物位測量,具有安全、清潔、精度高、壽命長、穩(wěn)定可靠、安裝維護(hù)方便、讀數(shù)簡捷等特點(diǎn)。要想設(shè)備在以后的使用更加便捷高效,安裝是一大事項(xiàng): 超聲波液位計(jì)的安裝要求、原則以及注意事項(xiàng): 一、超聲波液位計(jì)的安裝要求 1、超聲波液位計(jì)的探頭發(fā)波打到液位后反射回探頭,探頭接收到后計(jì)算發(fā)波到收波的時(shí)間,得到測量距離L,儀表安裝高度TH減去測量距離L將得到當(dāng)前液位H。 2、儀表量程指儀表能夠測量的距離,安裝高度TH應(yīng)小于量程。儀表盲區(qū)指儀表在探頭附近無法測量的區(qū)域,zui高液位與探頭間距應(yīng)大于盲區(qū),例盲區(qū)為0.3m,則zui高液位與探頭間距必須大于0.3m。 3、探頭發(fā)波是個(gè)擴(kuò)散過程,即有方向角,安裝的時(shí)候要注意,否則可能打到池壁的凸起物或渠道邊沿?! 《?、超聲波液位計(jì)安裝原則 1、探頭發(fā)射面到zui低液位的距離,應(yīng)小于選購儀表的量程?! ?、探頭發(fā)射面到zui高液位的距離,應(yīng)大于選購儀表的盲區(qū)。 3、探頭的發(fā)射面應(yīng)該與液體表面保持平行?! ?、探頭的安裝位置應(yīng)盡量避開正下方進(jìn)、出料口等液面劇烈波動(dòng)的位置?! ?、若池壁或罐壁不光滑,儀表安裝位置需離開池壁或罐壁0.3m以上。
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化工裝置的工藝物料種類多,有腐蝕性物料、粘稠性物料,含固體物料、有毒物料和在環(huán)境溫度下可能汽化、冷凝、結(jié)晶、沉淀的物料等等,但是化工物料多半有腐蝕性。所謂腐蝕,就是金屬材料與外部介質(zhì)接觸而產(chǎn)生的化學(xué)作用所引起的破壞作用。如:儀表的閥門、管線、一次元件及調(diào)節(jié)閥等,直接與被測物料接觸,受到各種腐蝕性物質(zhì)的侵蝕。因此,為了確保儀表測量系統(tǒng)的安全、精確地運(yùn)行,必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 防腐蝕的辦法較多。如:針對(duì)性地選擇使用耐腐蝕的金屬或非金屬材料,這是防腐蝕的最佳辦法。另外,在儀表的零件或部件上加保護(hù)層(如:電鍍、搪瓷、化學(xué)處 理成保護(hù)膜等),也是普遍的防腐蝕方法。還有采用隔離、膜片隔離和吹洗法等等。下面介紹與施工有關(guān)的隔離及吹洗。1、隔離 隔離是利用隔離液、隔離膜片使被測物料與儀表的傳感元件不直接接觸,以保護(hù)儀 表和實(shí)現(xiàn)正常測量的一種方法。對(duì)腐蝕性物料,當(dāng)測量儀表的材質(zhì)不能滿足抗腐蝕的要求時(shí),應(yīng)采用隔離。對(duì)測量粘稠性物料、含固體的物料、有毒物料或在環(huán)境溫度下可能汽化、冷凝、沉淀的物料,也可采用隔離的方法。(1)隔離方式 隔離方式大體可分為三種,即管內(nèi)隔離、容器隔離和膜片隔離。 1管內(nèi)隔離 管內(nèi)隔離是利用隔離管充注隔離液的一種隔離方式。采用這種方式,施工時(shí)應(yīng)注意測量管道與隔離管的...
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