超声波料位计的应用与改进

　　超声波料位计，以其先进的测量技术，丰富的功能和简便的安装，在工业生产中获得了广泛的应用，尤其是德国E+H公司生产的超声波料位计FMU系列产品，在我厂蒸发、溶出、沉降等现场大量使用。同时，由于超声波料位计受温度、压力、介质特性等因素的影响，所以在实际测量中也遇到了各种各样的问题，本文从超声波料位计的测量原理出发，结合在我厂42 m沉降槽上使用中遇到的问题进行了总结分析，并提出了具体的改进措施。

　　1超声波的特性

　　超声波即频率为30MHz以上的声波，它主要有以下特性。

　　(1)声速特性:超声波速度受介质温度、压力等因素的影响，但在相同外部环境下，超声波在同一介质中的传播速度是一常数。这是所有超声仪表进行测量的基础。

　　(2)反射特性:超声波从一种介质进入另一种介质时，由于两种介质密度不同，在两种介质分界面，其方向传播会发生改变:其中一部分折射人另一种介质，另一部分被反射回来。

　　当超声波从固体传播到液体(或反过来)时，声波因为传播的介质密度相近而几乎全部折射。当超声波从气体传播到固体或液体时，由于两种介质密度相差悬殊，声波几乎全部被反射，超声波物位计充分利用了这一特性。

　　(3)衰减特性:超声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，声波强度会产生衰减。

　　2超声波料位计的测量原理

　　FMU421超声波料位计，主要由超声波测量探头DU42、微处理器FM U421和一个电源装置N T420组成。

　　超声波料位计是利用在满足一定条件的情况下，声波的传播速度是一个常数，所以通过测量声波从探头传播至物料表面并返回到探头所用的时间，经过微处理器的运算处理，就可以求出所测量的料位。如图1所示。

　　超声波料位计中，微处理器FM U421和探头DU42是超声波料位计的心脏，超声波信号的发送、接受和处理，料位的计算和修正都是通过二者来完成的。

　　3超声波料位计使用中遇到的问题及解决措施

　　3.1将原敞开式测量变为密闭式测量

　　我们使用的超声波料位计，测量探头的现场安装方式，原设计为敞开式安装，如图2所示。

　　因为测量孔是敞开式的，所以槽内高温料浆产生的蒸汽全部从测量孔不断溢出，使超声波传播阻力加大，能量损失增加，严重时探头无法接收到回波，影响了超声波料位计测量的准确性和稳定性。我们将原敞开式测量变为密闭式测量，将原简易支架改为喇叭桶装置，如图3。