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超声波传感器在罐体液位测量中的应用

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发表于 2018-7-3 11:37:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
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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。

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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。

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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。

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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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