超聲波物位儀在真空處理料倉中的應(yīng)用

上海自動化儀表五廠的非接觸式單探頭超聲波物位檢測儀在攀鋼RH-MFB真空處理裝置鐵合金料倉中的應(yīng)用，闡述了檢測儀的原理、功能特點(diǎn)及其安裝要求。實(shí)踐證明該DLM551一體化超聲波物位計(jì)具有安裝簡便、維護(hù)量少、故障率低、精度高(其分辨率在±5mm內(nèi))、標(biāo)定簡單、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，具有推廣價(jià)值。

1 引言

攀鋼RH-MFB真空處理裝置主要對鋼水去除氣體、夾雜、脫硫、脫碳，處理過程中需添加合金調(diào)整鋼水成分，故設(shè)有14個(gè)合金料倉。為了掌握料倉中合金料位的多少，及時(shí)控制合金添加速度，需要對合金料位進(jìn)行檢測。由于料倉被測介質(zhì)為粗糙的松散固體，在各種物位檢測儀表中，超聲波物位檢測儀具有非接觸、耐腐蝕、適合大儲罐的物料高度測量，而且可以對影響測量精度的因素進(jìn)行修正和按照用戶要求輸出各種標(biāo)準(zhǔn)信號，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，因此選用E+H公司的非接觸式單探頭超聲波物位檢測儀。

2 超聲波檢測原理

高功率的壓電陶瓷超聲波探頭發(fā)射聚焦成束的超聲波脈沖，穿過空氣到達(dá)被測介質(zhì)表面，該脈沖全部或部分被反射回探頭。探頭既是發(fā)射裝置，又是接收裝置，它將收到的反射波轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號。根據(jù)脈沖發(fā)出和收到的時(shí)間與探頭和介質(zhì)表面的距離成正比，距離D可由以下公式算出：

D=C·t／2 (2—1)

C——音速；t——聲波傳送時(shí)間。

設(shè)探頭到料倉低部的距離為乙，那么料倉高度H為：H=L-D=L-D=L-C·t／2，如圖2--1所示。B為盲區(qū)。

由于溫度變化對聲速C有較大影響，所以必須通過溫度傳感器及其補(bǔ)償電路對其聲速進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償可按下面公式進(jìn)行；C=331.45+0．61T，檢測系統(tǒng)每測量一次時(shí)間t，同時(shí)采用一次溫度廠值，然后根據(jù)上式計(jì)算出聲速C，帶入公式(2—1)計(jì)算出距離D。

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