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初辰科技丨外貼式超聲波液位計(jì)在工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用需要注意什么?

2025年08月14日 16:42:20 來(lái)源:安徽初辰科技有限公司

外測(cè)式超聲波液位計(jì)的核心是 “非侵入式測(cè)量”,但不同行業(yè)的工況差異(如介質(zhì)特性、容器條件、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等)會(huì)影響其穩(wěn)定性和精度。以下按主要應(yīng)用行業(yè)梳理關(guān)鍵注意事項(xiàng):

一、化工與石化行業(yè)

化工石化行業(yè)的核心風(fēng)險(xiǎn)是易燃易爆、腐蝕性介質(zhì)復(fù)雜工況(高溫高壓),需重點(diǎn)關(guān)注:
  1. 防爆與安全合規(guī)
    • 確認(rèn)液位計(jì)的防爆等級(jí)是否匹配場(chǎng)景(如 ExdCT6 適用于 II 類 C 級(jí)爆炸環(huán)境,ExiaIIBT6 適用于本質(zhì)安全型場(chǎng)景),避免因防爆不達(dá)標(biāo)引發(fā)安全事故。

    • 安裝區(qū)域若有靜電風(fēng)險(xiǎn),需確保探頭與罐體良好接地,減少火花隱患。

  2. 容器特性對(duì)信號(hào)的影響
    • 介質(zhì)多為腐蝕性液體(如酸堿),但外測(cè)式不接觸介質(zhì),需關(guān)注罐壁材質(zhì)與壁厚:金屬罐(碳鋼、不銹鋼)對(duì)超聲波傳輸穩(wěn)定,而玻璃鋼(FRP)等非金屬罐可能因材質(zhì)疏松導(dǎo)致信號(hào)衰減,需提前測(cè)試適配性;壁厚需在液位計(jì)額定范圍(如 15-60mm),過(guò)厚會(huì)削弱信號(hào)。

    • 高壓容器(如反應(yīng)釜,壓力≤6.4MPa)需確認(rèn)液位計(jì)的耐壓范圍,避免因壓力變形導(dǎo)致罐壁振動(dòng)異常,影響測(cè)量。

  3. 溫度與介質(zhì)狀態(tài)
    • 介質(zhì)溫度波動(dòng)大(如 - 40~150℃)時(shí),需選擇寬溫型液位計(jì),且注意罐壁溫度傳導(dǎo)是否均勻 —— 局部溫差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致聲波傳播速度變化,需開(kāi)啟 “溫度自動(dòng)補(bǔ)償” 功能。

    • 若介質(zhì)易揮發(fā)(如甲醇、汽油),罐內(nèi)可能存在氣液混合層,需避開(kāi)氣層劇烈波動(dòng)區(qū)域安裝探頭(建議在液位穩(wěn)定段)。

二、醫(yī)藥與食品行業(yè)

該行業(yè)核心要求是衛(wèi)生無(wú)菌避免污染,注意事項(xiàng)集中在:
  1. 衛(wèi)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(biāo)準(zhǔn)),安裝時(shí)需確保探頭與罐壁緊密貼合,避免間隙中殘留水或雜質(zhì)(否則會(huì)反射聲波,導(dǎo)致測(cè)量偏差)。

    • 若涉及 CIP(在線清洗)或 SIP(在線滅菌)流程,需確認(rèn)液位計(jì)耐受清洗溫度(如 121℃高溫蒸汽)和化學(xué)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(zhì))。

  2. 信號(hào)穩(wěn)定性與無(wú)菌干擾
    • 介質(zhì)多為純凈液體(如藥液、糖漿),但攪拌過(guò)程可能導(dǎo)致液位劇烈波動(dòng),需設(shè)置 “阻尼系數(shù)”(如 5-10 秒)平滑數(shù)據(jù),避免誤報(bào)。

    • 罐壁內(nèi)側(cè)若因清洗不徹D殘留結(jié)垢(如糖漬、藥渣),會(huì)吸收超聲波信號(hào),需定期檢查罐壁清潔度,必要時(shí)停機(jī)清理后重新校準(zhǔn)。

三、環(huán)保與水處理行業(yè)

水處理場(chǎng)景的核心問(wèn)題是介質(zhì)渾濁、容器材質(zhì)多樣,需注意:
  1. 容器與介質(zhì)對(duì)信號(hào)的干擾
    • 污水處理池多為混凝土或 FRP 材質(zhì),混凝土罐壁可能因內(nèi)部疏松、配筋密集導(dǎo)致聲波散射,需選擇高頻探頭(如 500KHz 以上)增強(qiáng)穿透性;FRP 罐需確認(rèn)厚度均勻性(局部過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減)。

    • 介質(zhì)含大量懸浮物、沉淀物(如污泥、廢渣),雖不接觸探頭,但罐壁內(nèi)側(cè)可能結(jié)垢(如鈣鎂沉淀),需每 3-6 個(gè)月檢查罐壁,清除結(jié)垢以保證聲波傳輸。

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

    • 若附近有曝氣設(shè)備或水泵,振動(dòng)會(huì)干擾超聲波信號(hào),需遠(yuǎn)離振動(dòng)源(至少 1 米以上),或安裝減震墊。

四、能源與電力行業(yè)

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

    • 蒸汽環(huán)境中,罐壁可能結(jié)露或結(jié)霜,需選擇防結(jié)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(chǔ)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(qiáng)信號(hào))。

    • 液位計(jì)需適應(yīng)介質(zhì)揮發(fā)導(dǎo)致的罐內(nèi)氣壓變化(如正壓 0.1-0.5MPa),避免氣壓波動(dòng)引發(fā)罐壁微振動(dòng),影響測(cè)量穩(wěn)定性。

五、工業(yè)制造與倉(cāng)儲(chǔ)

工業(yè)制造的核心是設(shè)備振動(dòng)多場(chǎng)景適配,注意:
  1. 振動(dòng)與安裝穩(wěn)定性
    • 機(jī)床、生產(chǎn)線的液壓油箱因設(shè)備運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生持續(xù)振動(dòng),需選擇抗振動(dòng)型號(hào)(如帶濾波功能),或用支架固定探頭(避免隨罐體共振),同時(shí)遠(yuǎn)離泵體等強(qiáng)振動(dòng)源。

    • 薄壁容器(如鋁制油箱,壁厚<15mm)可能因振動(dòng)導(dǎo)致聲波反射紊亂,需確認(rèn)液位計(jì)對(duì)薄壁的適配性(部分型號(hào)支持 10-15mm 薄壁)。

  2. 移動(dòng)檢測(cè)的便捷性(手持型)
    • 倉(cāng)儲(chǔ)盤(pán)點(diǎn)用手持液位計(jì)時(shí),需注意不同容器材質(zhì)的校準(zhǔn):測(cè)量金屬罐與塑料罐時(shí),需切換對(duì)應(yīng)的材質(zhì)模式(部分型號(hào)支持自動(dòng)識(shí)別);每次測(cè)量前需清潔探頭和罐壁接觸點(diǎn),避免灰塵影響耦合。

通用注意事項(xiàng)(跨行業(yè))

  1. 安裝位置優(yōu)化:避開(kāi)容器焊縫、支撐筋、進(jìn)料口 / 出料口(湍流會(huì)導(dǎo)致液位波動(dòng)),選擇罐壁平整、無(wú)凹凸的區(qū)域(距頂部 / 底部盲區(qū)≥30cm)。

  2. 定期校準(zhǔn):每 6-12 個(gè)月校準(zhǔn)一次(用已知液位對(duì)比),尤其罐壁有腐蝕、磨損或溫度長(zhǎng)期劇烈波動(dòng)的場(chǎng)景,需縮短校準(zhǔn)周期。

  3. 信號(hào)干擾屏蔽:遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁設(shè)備(如變頻器、電機(jī))和超聲波設(shè)備(如清洗機(jī)),避免電磁或聲波干擾;必要時(shí)采用屏蔽線連接儀表與探頭。

總之,外測(cè)式超聲波液位計(jì)的應(yīng)用需 “因行業(yè)制宜”,核心是匹配工況參數(shù)(溫度、壓力、防爆)、優(yōu)化容器與探頭的耦合、規(guī)避環(huán)境干擾,才能確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
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