關于廢水水位測量技術與超聲波液位計的密切關系
返回列表發布日期：2019-02-19 10:00:54 |
液位監測和控制是任何廢水處理過程的基本要求。您甚至可以在最簡單的處理設備上安裝液位儀表，用于泵控制，化學品儲罐和過程液位控制或報警。操作人員對處理廠的進水只有有限或緊急控制，因此水位控制和儀表在管理污水處理過程中起著重要作用。
通過精心規劃過程高程，工程師可以設計出重力管理廢水水平的處理系統，從而流經大部分處理過程。工廠的類型和場地的地形是重要因素，但通過良好的處理廠設計可以最大限度地減少對泵，控制，儀器和操作員干預的要求。
廢水處理廠運營商絕大多數認可簡單的工廠設計和儀器。“我們盡量保持簡單。更復雜的等于更貴。“奧爾巴尼縣下水道區的儀器技術員SusanSalvetti評論道。污水處理廠的腐蝕性環境會攻擊從儀器到處理廠的機械結構和固定裝置的所有環境。為了可靠，儀器必須設計成能夠承受惡劣的操作環境。
水平控制和環境法規
污水處理廠的環境標準變得越來越嚴格。雖然各地區的執法情況各不相同，但公共和私營處理廠經營者現在可能對其廢水處理設施的正常運行負有法律責任。隨著治療過程的安全性和有效性越來越高，不斷引入新的法規。坦克溢流保護和下水道溢流監測是當前監管機構對液位控制和儀表提出新要求的例子。
廢水水平儀表中的常用術語
傳感器-任何直接測量身體狀況的設備。浮動是傳感器的一個示例。
TRANSDUCER（傳感器）-包含傳感器并將其信號轉換為電信號以與其他設備通信的設備。靜壓傳感器是傳感器的一個例子。
儀器-將傳感器或傳感器組合到通信設備中，可以傳輸信號，顯示變量并提供控制功能。超聲波水平指示發射器是儀器的示例。
TRANSMITTER-一種將連續過程信號發送到遠程設備的儀器。4-20mA模擬信號是最常見的，其中每個發送器使用一對導線（“雙絞線”）來提供與測量變量成比例的模擬電流。現代串行或數字發射器正在迅速進入市場，其中許多“多點”發射器可以通過輪流或僅在由遙控器“輪詢”時發送數據來共享相同的線路。
準確度-儀器測量被感應材料的實際值的接近程度。
分辨率-儀器可以測量的最小變化增量。
選擇高級儀器的考慮因素
價格始終很重要，但儀器的使用壽命和維護要求應該是您選擇過程中的首要因素。
確定是否需要點級別或連續級別。
檢查外露傳感器材料的兼容性，以及溫度和壓力規格。
檢查儀器或傳感器位置是否具有危險等級。
確定傳感器安裝位置的任何限制。
考慮應用程序并選擇適當的技術。
選擇儀器功能：4-20mA，顯示，控制繼電器，串行輸出等。
超聲波水平儀共同層面的應用
濕井和集水坑中的泵控制
化學品儲罐庫存
曝氣池水平
有氧消化器水平
氯接觸罐液位
污泥罐水平
酒吧屏幕差異水平
超聲波液位儀的工作原理非常簡單。他們使用具有組合發射和接收能力的換能器。儀器測量聲音脈沖從換能器傳播到目標然后返回回聲所需的時間。因為我們知道空氣中聲音的速度（1086英尺/秒或331米/秒），所以可以精確計算到目標的距離。
超聲波液位儀器已成為廢水處理應用中最常用的技術之一。顯而易見的優點是它們使用非接觸式聲學傳感器。這意味著傳感器的污垢最小，因此很少或根本沒有維護。超聲波還能以低成本提供相對較高的精度（典型值為±0.25％）。
在廢水處理中采用超聲波儀器并不容易。在1980年代早期，大多數運營商認為它們是廢水水平應用問題的一種奇特解決方案，并將其應用于非接觸式傳感器似乎是唯一的解決方案。“如果沒有別的辦法，試試超聲波”是一種典型的態度。早期轉換為超聲波儀器是先驅，通常開發校準，安裝和維護技能，并傳遞給制造商。
隨著微處理器的出現，超聲波技術進入了液位儀表的主流，如今它已成為廢水處理廠最常用和最受青睞的技術之一。超聲波特有的許多特性可以通過編程到每個儀器中的信號處理算法自動管理。假設儀器已正確應用和安裝，今天的操作員可以將超聲波儀器的成功表現視為理所當然。
使用術語“超聲波”是因為大多數樂器的頻率都高于人耳的可聽范圍-盡管您通常也可以聽到超聲波換能器發出較低頻率的聲音。工作頻率范圍從大約12到90KHz。測量最大范圍的傳感器使用較低的頻率，而較高的頻率最適合較短的測量范圍。
超聲波級儀器在傳感器前面都有一個盲區。制造商經常將其描述為傳感器“死區”或“消隱區”。根據經驗，頻率越低，盲區越遠。當陶瓷晶體被電脈沖激勵時，超聲波換能器產生聲音。水晶振動并發出聲壓波-很像立體聲揚聲器。但是遵循動量定律，一旦啟動，晶體會持續振動一小段時間-實際上是毫秒。從距傳感器太近的目標接收到的回波將非常快速地返回并在晶體停止從其發射脈沖振動之前到達。因此盲區或“死區”。
超聲波傳感器還具有“光束寬度”或“光束角”，您可以在制造商的規格中找到它們。超聲波中的這個因素經常被誤解，但對超聲波儀器的成功操作至關重要。
按照慣例，制造商將換能器的波束寬度角指定為-3db（聲強為最大值的一半）。但聲音能量很容易擴散。它填充了附近的空間，并從其接觸的所有硬表面反射回來。一個很好的日常例子是你可以面對墻壁并在一個封閉的房間里說話，房間里的任何人都可以毫無困難地聽到你的聲音。
因此，超聲波制造商設計他們的傳感器，將盡可能多的能量聚焦到從傳感器發出的窄錐體中。該錐體在半功率處的寬度是“光束角”。
該儀器的信號處理軟件在最小化來自相鄰目標的回波方面起著同樣重要的作用。濾除了Ricochet回波，并應用各種處理算法來拒絕虛假回波并鎖定到正確的目標上。每個制造商都開發了自己的信號處理技術，這些技術通常具有專利權或作為商業秘密密切關注。
超聲波技術還用于具有“間隙”型傳感器的點水平控制，其中可以檢測在發射和接收晶體之間的間隙中存在液體。廢水處理中的應用是化學儲罐中的高水位報警。類似的間隙型超聲波傳感器也可用于污泥層水平測量。
通過精心規劃過程高程，工程師可以設計出重力管理廢水水平的處理系統，從而流經大部分處理過程。工廠的類型和場地的地形是重要因素，但通過良好的處理廠設計可以最大限度地減少對泵，控制，儀器和操作員干預的要求。
水平控制和環境法規
污水處理廠的環境標準變得越來越嚴格。雖然各地區的執法情況各不相同，但公共和私營處理廠經營者現在可能對其廢水處理設施的正常運行負有法律責任。隨著治療過程的安全性和有效性越來越高，不斷引入新的法規。坦克溢流保護和下水道溢流監測是當前監管機構對液位控制和儀表提出新要求的例子。
廢水水平儀表中的常用術語
傳感器-任何直接測量身體狀況的設備。浮動是傳感器的一個示例。
TRANSDUCER（傳感器）-包含傳感器并將其信號轉換為電信號以與其他設備通信的設備。靜壓傳感器是傳感器的一個例子。
儀器-將傳感器或傳感器組合到通信設備中，可以傳輸信號，顯示變量并提供控制功能。超聲波水平指示發射器是儀器的示例。
TRANSMITTER-一種將連續過程信號發送到遠程設備的儀器。4-20mA模擬信號是最常見的，其中每個發送器使用一對導線（“雙絞線”）來提供與測量變量成比例的模擬電流。現代串行或數字發射器正在迅速進入市場，其中許多“多點”發射器可以通過輪流或僅在由遙控器“輪詢”時發送數據來共享相同的線路。
準確度-儀器測量被感應材料的實際值的接近程度。
分辨率-儀器可以測量的最小變化增量。
選擇高級儀器的考慮因素
價格始終很重要，但儀器的使用壽命和維護要求應該是您選擇過程中的首要因素。
確定是否需要點級別或連續級別。
檢查外露傳感器材料的兼容性，以及溫度和壓力規格。
檢查儀器或傳感器位置是否具有危險等級。
確定傳感器安裝位置的任何限制。
考慮應用程序并選擇適當的技術。
選擇儀器功能：4-20mA，顯示，控制繼電器，串行輸出等。
超聲波水平儀共同層面的應用
濕井和集水坑中的泵控制
化學品儲罐庫存
曝氣池水平
有氧消化器水平
氯接觸罐液位
污泥罐水平
酒吧屏幕差異水平
超聲波液位儀的工作原理非常簡單。他們使用具有組合發射和接收能力的換能器。儀器測量聲音脈沖從換能器傳播到目標然后返回回聲所需的時間。因為我們知道空氣中聲音的速度（1086英尺/秒或331米/秒），所以可以精確計算到目標的距離。
在廢水處理中采用超聲波儀器并不容易。在1980年代早期，大多數運營商認為它們是廢水水平應用問題的一種奇特解決方案，并將其應用于非接觸式傳感器似乎是唯一的解決方案。“如果沒有別的辦法，試試超聲波”是一種典型的態度。早期轉換為超聲波儀器是先驅，通常開發校準，安裝和維護技能，并傳遞給制造商。
隨著微處理器的出現，超聲波技術進入了液位儀表的主流，如今它已成為廢水處理廠最常用和最受青睞的技術之一。超聲波特有的許多特性可以通過編程到每個儀器中的信號處理算法自動管理。假設儀器已正確應用和安裝，今天的操作員可以將超聲波儀器的成功表現視為理所當然。
使用術語“超聲波”是因為大多數樂器的頻率都高于人耳的可聽范圍-盡管您通常也可以聽到超聲波換能器發出較低頻率的聲音。工作頻率范圍從大約12到90KHz。測量最大范圍的傳感器使用較低的頻率，而較高的頻率最適合較短的測量范圍。
超聲波級儀器在傳感器前面都有一個盲區。制造商經常將其描述為傳感器“死區”或“消隱區”。根據經驗，頻率越低，盲區越遠。當陶瓷晶體被電脈沖激勵時，超聲波換能器產生聲音。水晶振動并發出聲壓波-很像立體聲揚聲器。但是遵循動量定律，一旦啟動，晶體會持續振動一小段時間-實際上是毫秒。從距傳感器太近的目標接收到的回波將非常快速地返回并在晶體停止從其發射脈沖振動之前到達。因此盲區或“死區”。
超聲波傳感器還具有“光束寬度”或“光束角”，您可以在制造商的規格中找到它們。超聲波中的這個因素經常被誤解，但對超聲波儀器的成功操作至關重要。
按照慣例，制造商將換能器的波束寬度角指定為-3db（聲強為最大值的一半）。但聲音能量很容易擴散。它填充了附近的空間，并從其接觸的所有硬表面反射回來。一個很好的日常例子是你可以面對墻壁并在一個封閉的房間里說話，房間里的任何人都可以毫無困難地聽到你的聲音。
因此，超聲波制造商設計他們的傳感器，將盡可能多的能量聚焦到從傳感器發出的窄錐體中。該錐體在半功率處的寬度是“光束角”。
該儀器的信號處理軟件在最小化來自相鄰目標的回波方面起著同樣重要的作用。濾除了Ricochet回波，并應用各種處理算法來拒絕虛假回波并鎖定到正確的目標上。每個制造商都開發了自己的信號處理技術，這些技術通常具有專利權或作為商業秘密密切關注。
超聲波技術還用于具有“間隙”型傳感器的點水平控制，其中可以檢測在發射和接收晶體之間的間隙中存在液體。廢水處理中的應用是化學儲罐中的高水位報警。類似的間隙型超聲波傳感器也可用于污泥層水平測量。