
二線制超聲波物位計使用一段時間后出現量程漂移,可能的原因主要包括以下幾個方面:
一、探頭老化與性能衰減
壓電晶體老化是導致量程漂移的核心原因。探頭內部的壓電陶瓷片長期使用后分子結構會發生變化,導致發射功率和接收靈敏度逐漸下降。當電阻增加到接近使用時,信號會出現大的脈動現象,測量值會持續偏高或偏低。超聲波探頭的使用壽命通常為3-5年,惡劣環境下可能縮短至1-2年,超過使用壽命后即使外觀無損傷也應考慮更換。
溫度補償功能失效也是常見原因。探頭內置的溫度傳感器(如NTC熱敏電阻或PT100鉑電阻)老化或損壞,會導致溫度補償失效。溫度每變化1℃,聲速變化約0.607m/s,20米量程下溫度波動10℃可導致約0.35米的測量誤差。如果探頭密封不良導致受潮,也會影響溫度傳感器的準確性。
二、環境因素影響
溫度變化是影響測量精度的主要因素。雖然超聲波液位計具備溫度補償功能,但在大溫差環境中,如果溫度補償效果不佳或探頭局部溫度與整體環境偏差較大,仍會導致測量誤差。溫度每變化1℃,聲速偏差約0.607m/s,20米量程下溫度波動10℃可產生約0.35米的誤差。
探頭表面結垢或附著物會阻礙超聲波的發射和接收。污垢、冰霜或粘稠物附著在探頭表面,會導致信號衰減,測量值持續偏高或偏低。需要定期用軟布清潔探頭表面,避免使用化學清潔劑。
電磁干擾也是常見原因。現場有變頻器、電動機等大功率設備會產生強電磁干擾,影響探頭的正常工作。需要使儀表外殼可靠接地,并遠離干擾源。
三、安裝與使用問題
探頭進入盲區會導致測量不準確。超聲波液位計都有盲區,一般5米以內量程盲區為0.3-0.4米,10米以內量程是0.4-0.5米。如果探頭離液面太近,進入盲區后會出現滿量程或任意數值,不能正常工作。
液面波動或泡沫影響也會導致量程漂移。容器內有攪拌或液面波動較大時,反射信號會減弱到正常信號的一半以下。液體表面有泡沫時,泡沫會明顯吸收超聲波,導致回波信號非常弱,造成液位計接收不到反射信號。
安裝位置不當,如探頭靠近熱源、通風口或陽光直射,會導致局部溫度與整體環境偏差大,影響溫度補償的準確性。探頭應安裝在溫度穩定區域,遠離熱源≥1米,避免直接吹風。