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                  YCS系列超聲波液位計現場根據回波圖形判斷現場故障原因

                  研宏YCS系列超聲波液位計有個功能是能夠看到現場反射回來的超聲波的波形,通過回波的形狀可以大致判斷現場的故障原因。下面我給大家講解一下。
                  一、電磁干擾
                    現場的電磁干擾最主要來自于變頻器、電動機、離心機等的干擾,這些干擾很大一部分通過電網傳播,一個工廠的供電系統有一臺變頻器就會污染整個電網。我們先看看正常的回波圖:


                     圖3 正常的反射波信號
                    上面兩張圖是正常的回波圖,最下面的基線,也就是從左到右這么一長條的橫條,有大約4mm高度的,都比較清晰,沒有毛刺,從左到右都是一樣高度。圖中打圈的就是反射的超聲波信號,非常明顯。

                    圖4 電磁干擾的回波圖形
                    上圖中,左圖是原圖,右圖我用紅色圈出來的部分是很大的一片毛刺,是電磁干擾形成的,回波圖中的沒有明顯的反射波,整個基線上面有很多毛刺,這就是一種電磁干擾。圖中基線下面第一行3個數字,第二行前2個數字都是0.表示從探頭回來的波被覆蓋了。

                    圖5 變頻器干擾的回波圖形
                    上圖中左圖是原圖,右邊是我用紅色圈圈出來的。紅色圈里面是一個個間距差不多的,有規律分布的波峰,這個是比較有代表性的變頻器造成的電磁干擾。這里基線下面的兩行數字都有數值,但是這些數值都是電磁干擾形成,沒有任何意義。

                    圖6 變頻器干擾的回波圖形
                  上圖中左圖是原圖,右圖是我用紅色圈出來的,右圖里面方框選定的是干擾的波形,橢圓形選定的是真實回波,干擾的波形比真實回波高很多,超聲波液位計就沒法識別出來。

                    圖7 變頻器干擾的回波圖形
                    圖7比較有意思,橢圓形圈出來的是真實的反射波,方框圈出來的是變頻器的干擾波,雖然有變頻器的干擾,但是水面的反射信號強度明顯超過變頻器的干擾信號,結果是現場測試數據還是對的。

                  二、共振現象
                    超聲波探頭跟金屬的支架或者法蘭連接的情況下,因為探頭是在不斷振動,這個振動可以傳播到金屬法蘭上,再由金屬法蘭反射回來,疊在在探頭上,從而形成一個較強的反射信號。會出現水池的水位只有3米,而超聲波液位計上顯示已經接近滿量程了。


                    圖1  共振形成的回波信號
                    在回波圖形中,越靠近左邊,就是越靠近探頭的回波,越靠近右邊就是離開探頭越遠的回波。
                    左圖是現場拍攝回來的超聲波回波圖片,右圖是比較圖,在右圖中我用方框框起來的部分是探頭跟金屬支架之間產生共振造成的。共振形成的波已經定格了,這樣后面的反射波雖然很清晰,但是因為強度和寬度都沒法跟共振形成的波比較,因此在超聲波液位計上常常出現水池滿了的情況。

                    圖2  解決了共振后的回波信號
                    在解決了共振問題后,緊靠著左邊的回波比圖1明顯窄了很多,這個時候真實的回波就能夠被超聲波液位計識別出來了。
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