在我國(guó)的化工廠,坐落著成千上萬(wàn)的儲(chǔ)罐,人們?cè)谏a(chǎn)生活中經(jīng)常會(huì)用到各種類型的罐體,比如:化工廠的儲(chǔ)蓄、鑄造工業(yè)的澆口杯、鍋爐的汽包、蓄水池等。他們的液位、溫度、壓力等參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性以及及時(shí)性對(duì)生產(chǎn)起著關(guān)鍵的作用。通過(guò)對(duì)罐體液位準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠的測(cè)量,可以迅速調(diào)節(jié)罐中液體的容量,平穩(wěn)生產(chǎn)的過(guò)程。
近年來(lái),隨著石油化工業(yè)的發(fā)展,石化部門對(duì)罐體自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)也越來(lái)越重視。液位作為自動(dòng)計(jì)量的一個(gè)重要參數(shù),它的測(cè)量準(zhǔn)確與否,起著十分重要的作用。要想知道儲(chǔ)量的多少,必須進(jìn)行測(cè)量,以監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程,保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,隨時(shí)對(duì)罐區(qū)中的儲(chǔ)罐的儲(chǔ)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控,在鑄造工業(yè)中,澆注過(guò)程中,在往澆口杯內(nèi)裝入熔金屬液位,如何實(shí)現(xiàn)測(cè)量澆口杯內(nèi)的液位,進(jìn)而控制澆包底部閥門開度,將直接影響到鑄件質(zhì)量;鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中,汽包水位是其安全運(yùn)行的指標(biāo)之一,其測(cè)量與監(jiān)視對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行極為重要。水位過(guò)高,會(huì)影響汽水分離裝置的汽水分離效果,是鍋爐出口飽和和蒸汽的濕度增大,含鹽量增多,造成過(guò)熱器和汽輪通流部分結(jié)垢,天長(zhǎng)日久容易引起過(guò)熱器管壁超溫甚至爆表,以及是汽輪機(jī)效率降低,軸向推理增大;當(dāng)水位嚴(yán)重過(guò)高時(shí),還將使汽輪機(jī)生產(chǎn)水沖擊,引起破壞性事故。水位過(guò)低時(shí)會(huì)影響鍋爐的水循環(huán),造成局部水冷壁管過(guò)熱,超溫爆表,嚴(yán)重缺水時(shí)造成鍋爐爆炸。尤其在鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中,爐內(nèi)參數(shù)邊變化很大,水位變動(dòng)也大;在化工廠的“塔罐”里,進(jìn)行著劇烈的化學(xué)反應(yīng),有時(shí)需要嚴(yán)格控制罐體內(nèi)液體的位置,以避免超過(guò)指定位置時(shí),發(fā)生危險(xiǎn),另外這些塔罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)出,多出動(dòng)設(shè)備運(yùn)輸,在動(dòng)設(shè)備啟、停條件里,液位就是一個(gè)重要的參數(shù)。如果液位測(cè)量失靈就有損壞動(dòng)設(shè)備的危險(xiǎn)。
當(dāng)期國(guó)內(nèi)外對(duì)罐體液位測(cè)量作了一定的研究,由于在眾多液位測(cè)量的儀器中,基于超聲波的液位測(cè)量應(yīng)用前景較好,它屬于非接觸型液位測(cè)量,具有價(jià)格較為適中、安裝使用方便、精度較高等優(yōu)點(diǎn)。超聲波液位傳感器利用超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播,遇到物體或液體,在介質(zhì)初將產(chǎn)生反射并有部分聲波能被反射至生源,通過(guò)測(cè)量聲波往返傳播時(shí)間,利用聲波傳播速度,可計(jì)算得到生源至被測(cè)物體或液面的距離,超聲波液位測(cè)量具有很多其他方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn):1、測(cè)量精度高 2、響應(yīng)時(shí)間短、可以方便的實(shí)現(xiàn)無(wú)滯后的實(shí)時(shí)測(cè)量。但是超聲波液位測(cè)量也存在一定的局限性:超聲波的波速修正比較困難,這是因?yàn)槌暡ㄋ俣仁芏喾N因素影響,比如介質(zhì)的均勻性,溫度的影響等,在一些化工廠的塔罐里,由于進(jìn)行著距離的化學(xué)反應(yīng),液面波動(dòng)比較大,有時(shí)要得到比較準(zhǔn)確的反射面也是一件很困難的事情。
眾多需要對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的行業(yè),由于各種行業(yè)的特點(diǎn),對(duì)于液位測(cè)量的要求也不同。從測(cè)量時(shí)限來(lái)說(shuō),有的測(cè)量時(shí)間沒(méi)有限制,有的卻是要求適時(shí)的,從測(cè)量范圍來(lái)看,大的可到幾十米,小的只有幾厘米;從測(cè)量條件來(lái)講沒(méi)有的簡(jiǎn)單,有的復(fù)雜,有的高溫高毒,有的高壓高腐,有的液體揮發(fā)性很強(qiáng),有的必須嚴(yán)防帶電等。為此工釆網(wǎng)推薦機(jī)器人超聲波傳感器 - MB7360,機(jī)器人超聲波傳感器MB7360是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超聲波傳感器,它在設(shè)計(jì)上,不僅對(duì)干擾噪音做了處理,具備抗噪音干擾能力。而且對(duì)于大小不同的目標(biāo),和變化的供電電壓,做了靈敏度的補(bǔ)償。另外還具備標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)部溫度補(bǔ)償,可選的外部溫度補(bǔ)償,使得測(cè)量出來(lái)的距離數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。直接輸出精確的距離讀數(shù),節(jié)省了MCU的資源,更合適應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。此外還可以應(yīng)用于機(jī)器人測(cè)距傳感器、自主導(dǎo)航、料倉(cāng)料位測(cè)量、罐體液位測(cè)量等領(lǐng)域。
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超聲波傳感器
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