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超声波传感器在罐体液位测量中的应用

科技技术 2018-07-04 10:08 次阅读

在我国的化工厂,坐落着成千上万的储罐,人们在生产生活中经常会用到各种类型的罐体,比如:化工厂的储蓄、铸造工业的浇口杯、锅炉的汽包、蓄水池等。他们的液位、温度、压力等参数测量的准确性、可靠性以及及时性对生产起着关键的作用。通过对罐体液位准确、及时、可靠的测量,可以迅速调节罐中液体的容量,平稳生产的过程。



近年来,随着石油化工业的发展,石化部门对罐体自动化计量技术也越来越重视。液位作为自动计量的一个重要参数,它的测量准确与否,起着十分重要的作用。要想知道储量的多少,必须进行测量,以监控生产过程,保证设备安全稳定运行,随时对罐区中的储罐的储量进行动态监控,在铸造工业中,浇注过程中,在往浇口杯内装入熔金属液位,如何实现测量浇口杯内的液位,进而控制浇包底部阀门开度,将直接影响到铸件质量;锅炉在运行过程中,汽包水位是其安全运行的指标之一,其测量与监视对锅炉的安全运行极为重要。水位过高,会影响汽水分离装置的汽水分离效果,是锅炉出口饱和和蒸汽的湿度增大,含盐量增多,造成过热器和汽轮通流部分结垢,天长日久容易引起过热器管壁超温甚至爆表,以及是汽轮机效率降低,轴向推理增大;当水位严重过高时,还将使汽轮机生产水冲击,引起破坏性事故。水位过低时会影响锅炉的水循环,造成局部水冷壁管过热,超温爆表,严重缺水时造成锅炉爆炸。尤其在锅炉启动过程中,炉内参数边变化很大,水位变动也大;在化工厂的“塔罐”里,进行着剧烈的化学反应,有时需要严格控制罐体内液体的位置,以避免超过指定位置时,发生危险,另外这些塔罐内的介质进出,多出动设备运输,在动设备启、停条件里,液位就是一个重要的参数。如果液位测量失灵就有损坏动设备的危险。

当期国内外对罐体液位测量作了一定的研究,由于在众多液位测量的仪器中,基于超声波的液位测量应用前景较好,它属于非接触型液位测量,具有价格较为适中、安装使用方便、精度较高等优点。超声波液位传感器利用超声波在空气介质中的传播,遇到物体或液体,在介质初将产生反射并有部分声波能被反射至生源,通过测量声波往返传播时间,利用声波传播速度,可计算得到生源至被测物体或液面的距离,超声波液位测量具有很多其他方法不可比拟的优点:1、测量精度高 2、响应时间短、可以方便的实现无滞后的实时测量。但是超声波液位测量也存在一定的局限性:超声波的波速修正比较困难,这是因为超声波速度受多种因素影响,比如介质的均匀性,温度的影响等,在一些化工厂的塔罐里,由于进行着距离的化学反应,液面波动比较大,有时要得到比较准确的反射面也是一件很困难的事情。



众多需要对液位进行测量的行业,由于各种行业的特点,对于液位测量的要求也不同。从测量时限来说,有的测量时间没有限制,有的却是要求适时的,从测量范围来看,大的可到几十米,小的只有几厘米;从测量条件来讲没有的简单,有的复杂,有的高温高毒,有的高压高腐,有的液体挥发性很强,有的必须严防带电等。为此工釆网推荐机器人超声波传感器 - MB7360机器人超声波传感器MB7360是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超声波传感器,它在设计上,不仅对干扰噪音做了处理,具备抗噪音干扰能力。而且对于大小不同的目标,和变化的供电电压,做了灵敏度的补偿。另外还具备标准的的内部温度补偿,可选的外部温度补偿,使得测量出来的距离数据更加精准。直接输出精确的距离读数,节省了MCU的资源,更合适应用于机器人领域。此外还可以应用于机器人测距传感器自主导航料仓料位测量罐体液位测量等领域。


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