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超声波液位计实现水泵自动运行
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1 超声波液位计实现水泵自动运行 摘 要:在电厂化学生产自动化的发展进程中,每个生产环节都在向数字化迈进。超声波液位计作为测量和 控制的重要单元,在水处理生产过程中起着关键性作用。在水处理设备实现 PLC 控制的同时,部分辅助设备 由于距离控制室较远、控制电缆无法布置等原因没有实现集中控制,石家庄良村热电污废水处理泵房就是 由于设计原因没有实现远程控制。未实现超声波液位自动控制之前,废水排放通过人工启动,存在排放不 及时、水泵抽干等弊端,后经改造实现了超声波液位控制水泵的启停,达到了无人值守的自动化控制。 关键词:超声波;液位控制;无人值守;自动运行 0 前言 在电厂化学生产自动化的发展进程中,每个生 产环节都在向数字化迈进。超声波液位计作为测量 和控制的重要单元,在水处理生产过程中起着关键 性作用。在水处理设备实现 PLC 控制的同时,部分 辅助设备由于距离控制室较远、控制电缆无法布置 等原因没有实现集中控制,石家庄良村热电污废水 处理泵房就是由于设计原因没有实现远程控制。未 实现超声波液位自动控制之前废水排放通过人工启 动,存在排放不及时、水泵抽干等弊端,后经改造 实现了超声波液位控制水泵的启停,达到了无人值 守的自动化控制。实践证明,超声波液位计具有性 能稳定、测量范围大、易于维护等诸多优点,其发展 空间必将十分广阔。 1 超声波液位计的工作原理 超声波液位计由传感器(探头)和变送器组成。 传感器受电激励后向被测介质发出一个超声波脉 冲,该脉冲穿过空气到达介质表面后被反射回来, 部分反射的回波被同一传感器(此时作为接收器) 接受,并转换成电信号。变送器的电子检测系统检 测到这一信号后,将其转变为液位信号进行显示。 从超声波发射到被重新被接收,其时间与探头至被 测物体的距离成正比。电子单元检测该时间,并根据 已知的声速计算出被测距离。通过减法运算就可得 出物位值。同时,将液位信号转变为 4~20mA 电流 信号传送给单片机参与过程控制从而实现水泵的自 动运行。超声波脉冲以声速传播,从发射到接收所用 的时间,既脉冲的传输时间 t 与传感器到介质表面的 距离 D 成正比。 距离 D 根据声速 C 和传输时间 t 得出下列公式: D=C×t/2 在空气的正常条件下,声速为 C=340m/s。 由于发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得在 传感器较近的小段区域内反射波与发射波重迭,传 感器无法识别,不能测量其距离值,这个区域称为 测量盲区。盲区的大小与超声波液位计的型号有关。 最大的测量范围取决于空气对超声波的衰减以及脉 冲从介质表面反射的强度。 测量原理如图所示: 通过传感器发射并接收超声波可测得传感器到 液面的高度 D, 只要将传感器到构筑物底部的距离 L 输入到变送器的矩阵内,即可测得介质的液位高度 d=L-D。测量的精度可达毫米。使用时可将被测介

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