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1 問題的提出

    1992年2月．在我廠新項目的設(shè)計中，對貯槽液位的測量，要求所選儀表能夠連續(xù)測量、安全防爆、可靠性高、穩(wěn)定性好、安裝簡單、使用方便、具有自診功能、所測液位可以線性地轉(zhuǎn)換為重量值或體積值，并能輸出標準的4-20mA電流信號和上下限報警信號等，以便與其他儀表組成自動控制系統(tǒng)。

2 選擇儀表

     根據(jù)上述設(shè)計思路，經(jīng)過多方比較，我們選用了江蘇久久儀表有限公司生產(chǎn)的超聲波液位計，這種儀表的性能基本符合以上要求。其測量傳感器為非接觸式，安裝相當方便，安全防爆級別為（EExib）ⅡC液位測量范圍廣，zui大可達20m，通過接口（ZA一670）可方便地與計算機聯(lián)接，每計算機可管理64臺轉(zhuǎn)換器，即64個液位測量點，相對降低了成本。在計算機中，通過鍵盤設(shè)置或修改所需的各個參數(shù)，用功能鍵切換哂面，以模擬光柱顯示貯槽液位；或根據(jù)液位顯示的包絡(luò)線，觀察信號及干擾情況，從而找出測量存在的問題，進一步還可以消除多達l0個固定干擾產(chǎn)生的干擾回波，（如反應(yīng)釜中攪拌漿或罐內(nèi)的支柱等對測量的影響）；對不規(guī)則容器的液位測量，用30點的折線將其線性化，以體積值或重量值顯示出來；對于參數(shù)設(shè)置或測量中出現(xiàn)的問題，以錯誤代碼的形式表達出來。因此人機對話很方便。

3 儀表組成

傳感器DU一60Z 安裝在貯槽上

轉(zhuǎn)換器FMU一678 安裝在l9 安裝架上

接口ZA一670 安裝在l9 安裝架上

電源NT一470 安裝在l9 安裝架上

計算機ALR一286

打印機LQ一1600K

4 測量原理

    超聲渡測量液位的原理并不復雜，E+H 超聲波液位計的發(fā)射裝置和接收裝置共為一體，在發(fā)射裝置發(fā)出超聲脈沖后，發(fā)射裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮昭b置，以接收碰到料面而反射的超聲回渡信號，根據(jù)發(fā)射與接收所需要的時間t，乘以聲速，就可確定超聲信號傳播的距離，即所測液位L=Cx t／2。在溫度為0℃ 、氣壓在101．3kPa的條件下，空氣的聲速C約等于331．6M／S，空氣的溫度補償因子為0．6／℃，因此校正后空氣的聲速為C=331.6+6×T （M／S），其中T為傳感器DU一60中用于補償溫度測量元件所測得的溫度值。

5 發(fā)現(xiàn)問題及解決辦法

   ①在zui初調(diào)試時，我們以水代替物料進行標定，測得值較準，但實際使用后發(fā)現(xiàn)測量誤差較大，有的貯槽測得值高于實際值，有的則低予實際值，甚至于在料位不變的情況下，測出值早上，中午、晚上均不同，使人對測量值產(chǎn)生疑問。經(jīng)分析，儀表沒有問題，問題出在聲速上，影響聲速c的因素很多：溫度、壓力、濕度、混合氣體的成份、分子量、比熱等，我們所測的貯槽是微壓的密閉容器，各個貯槽所裝的物料均不同，壓力、濕度等影響較小，主要是環(huán)境溫度變化，引起超聲波在物料揮發(fā)物與空氣的混合物中傳播速度的變化，從而造成誤差。查資料，我們得到部分補償因子，代人后，測得值比較準確，另有部分理論值以試驗的方法，用測量值與實際值比較，計算出聲速c與溫度補償因子，去修正聲速。經(jīng)過這樣處理后，測量值與實際值基本砌臺，達到儀表的精度，得到項目驗收部門的認可。

   ②前年，生產(chǎn)車問所映有一個貯槽液位顯示不穩(wěn)定，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，傳感器的上蓋不知何時已破裂，里面灌滿水，接線柱已經(jīng)生銹。我們拆下傳感器，倒出水、除銹、晾干后，將其重新安裝，又恢復正常測量，至今二年多時間沒出問題，說明這種表的質(zhì)量是好的，經(jīng)過七年多的運行，個別單元儀表出現(xiàn)一些故障，對此我們正在研究中。

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