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初辰科技丨外貼式超聲波液位計在工業場景應用需要注意什么?

發布時間: 2025-08-14  點擊次數: 126次
外測式超聲波液位計的核心是 “非侵入式測量",但不同行業的工況差異(如介質特性、容器條件、環境風險等)會影響其穩定性和精度。以下按主要應用行業梳理關鍵注意事項:

一、化工與石化行業

化工石化行業的核心風險是易燃易爆、腐蝕性介質復雜工況(高溫高壓),需重點關注:
  1. 防爆與安全合規
    • 確認液位計的防爆等級是否匹配場景(如 ExdCT6 適用于 II 類 C 級爆炸環境,ExiaIIBT6 適用于本質安全型場景),避免因防爆不達標引發安全事故。

    • 安裝區域若有靜電風險,需確保探頭與罐體良好接地,減少火花隱患。

  2. 容器特性對信號的影響
    • 介質多為腐蝕性液體(如酸堿),但外測式不接觸介質,需關注罐壁材質與壁厚:金屬罐(碳鋼、不銹鋼)對超聲波傳輸穩定,而玻璃鋼(FRP)等非金屬罐可能因材質疏松導致信號衰減,需提前測試適配性;壁厚需在液位計額定范圍(如 15-60mm),過厚會削弱信號。

    • 高壓容器(如反應釜,壓力≤6.4MPa)需確認液位計的耐壓范圍,避免因壓力變形導致罐壁振動異常,影響測量。

  3. 溫度與介質狀態
    • 介質溫度波動大(如 - 40~150℃)時,需選擇寬溫型液位計,且注意罐壁溫度傳導是否均勻 —— 局部溫差過大會導致聲波傳播速度變化,需開啟 “溫度自動補償" 功能。

    • 若介質易揮發(如甲醇、汽油),罐內可能存在氣液混合層,需避開氣層劇烈波動區域安裝探頭(建議在液位穩定段)。

二、醫藥與食品行業

該行業核心要求是衛生無菌避免污染,注意事項集中在:
  1. 衛生兼容性
    • 容器多為不銹鋼(304/316),表面光滑且W死角(符合 GMP 標準),安裝時需確保探頭與罐壁緊密貼合,避免間隙中殘留水或雜質(否則會反射聲波,導致測量偏差)。

    • 若涉及 CIP(在線清洗)或 SIP(在線滅菌)流程,需確認液位計耐受清洗溫度(如 121℃高溫蒸汽)和化學清洗劑(如酸堿洗滌劑)的能力,探頭外殼需抗腐蝕(如 316 不銹鋼材質)。

  2. 信號穩定性與無菌干擾
    • 介質多為純凈液體(如藥液、糖漿),但攪拌過程可能導致液位劇烈波動,需設置 “阻尼系數"(如 5-10 秒)平滑數據,避免誤報。

    • 罐壁內側若因清洗不徹D殘留結垢(如糖漬、藥渣),會吸收超聲波信號,需定期檢查罐壁清潔度,必要時停機清理后重新校準。

三、環保與水處理行業

水處理場景的核心問題是介質渾濁、容器材質多樣,需注意:
  1. 容器與介質對信號的干擾
    • 污水處理池多為混凝土或 FRP 材質,混凝土罐壁可能因內部疏松、配筋密集導致聲波散射,需選擇高頻探頭(如 500KHz 以上)增強穿透性;FRP 罐需確認厚度均勻性(局部過厚會導致信號衰減)。

    • 介質含大量懸浮物、沉淀物(如污泥、廢渣),雖不接觸探頭,但罐壁內側可能結垢(如鈣鎂沉淀),需每 3-6 個月檢查罐壁,清除結垢以保證聲波傳輸。

  2. 環境適應性
    • 戶外污水池需注意探頭防護(IP65 及以上),避免雨水、灰塵進入;低溫環境(如北方冬季)需選擇耐寒型探頭(-40℃可正常工作),防止結冰影響耦合。

    • 若附近有曝氣設備或水泵,振動會干擾超聲波信號,需遠離振動源(至少 1 米以上),或安裝減震墊。

四、能源與電力行業

能源電力的關鍵是高溫高壓系統密封性,注意:
  1. 高溫高壓工況匹配
    • 電廠鍋爐、凝汽器等設備溫度可達 300℃以上,壓力達 4-6.4MPa,需選擇耐高溫高壓型號(如額定溫度≤350℃、壓力≤10MPa),并確認探頭與罐壁的熱膨脹系數匹配(避免因溫差導致貼合松動)。

    • 蒸汽環境中,罐壁可能結露或結霜,需選擇防結露探頭(如帶加熱功能),或定期擦拭保持干燥,防止水膜反射聲波。

  2. 燃料儲罐的特殊性
    • 油罐(原油、柴油)多為金屬罐,罐壁可能附著油污,安裝前需清潔罐壁(用酒精擦拭),確保探頭與罐壁緊密耦合(可涂專用耦合劑增強信號)。

    • 液位計需適應介質揮發導致的罐內氣壓變化(如正壓 0.1-0.5MPa),避免氣壓波動引發罐壁微振動,影響測量穩定性。

五、工業制造與倉儲

工業制造的核心是設備振動多場景適配,注意:
  1. 振動與安裝穩定性
    • 機床、生產線的液壓油箱因設備運行會產生持續振動,需選擇抗振動型號(如帶濾波功能),或用支架固定探頭(避免隨罐體共振),同時遠離泵體等強振動源。

    • 薄壁容器(如鋁制油箱,壁厚<15mm)可能因振動導致聲波反射紊亂,需確認液位計對薄壁的適配性(部分型號支持 10-15mm 薄壁)。

  2. 移動檢測的便捷性(手持型)
    • 倉儲盤點用手持液位計時,需注意不同容器材質的校準:測量金屬罐與塑料罐時,需切換對應的材質模式(部分型號支持自動識別);每次測量前需清潔探頭和罐壁接觸點,避免灰塵影響耦合。

通用注意事項(跨行業)

  1. 安裝位置優化:避開容器焊縫、支撐筋、進料口 / 出料口(湍流會導致液位波動),選擇罐壁平整、無凹凸的區域(距頂部 / 底部盲區≥30cm)。

  2. 定期校準:每 6-12 個月校準一次(用已知液位對比),尤其罐壁有腐蝕、磨損或溫度長期劇烈波動的場景,需縮短校準周期。

  3. 信號干擾屏蔽:遠離強電磁設備(如變頻器、電機)和超聲波設備(如清洗機),避免電磁或聲波干擾;必要時采用屏蔽線連接儀表與探頭。

總之,外測式超聲波液位計的應用需 “因行業制宜",核心是匹配工況參數(溫度、壓力、防爆)、優化容器與探頭的耦合、規避環境干擾,才能確保長期穩定運行。