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深圳計為自動化技術有限公司
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超聲波液位計用于污水泵站等水處理過程中的液位測量
隨著城市化水平的提升和城市人口的增加，污水處理是每個城市面臨的重要問題。為了及時處理污水，各個城市都建立了污水泵站等污水處理系統。在環境保護力度的不斷加強，污水處理的日處理量也在日益攀升的今天，投入一定數額的儀表設備，比如液位開關、液位計、流量計、壓力開關等等，以保障水處理廠安全、高效、可靠地運行就顯得必不可少。在這些儀表中，本文主要談談超聲波液位計是如何用于污水處理液位測量，實現整個污水處理廠的自動化操作的。
一、污水處理流程
污水處理作業一般采取三級處理過程。具體流程如下：
1．一級處理（即物理處理）是通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升后，經過格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉淀池。
2．二級處理是初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法（其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床），生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理。
3．三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。
二、液位測量存在的主要問題
在整個污水處理的各個環境，都離不開液位計，用來測量和監控廢水以及消毒劑等化學品溶液等的液位，以確保污水、消毒劑等化學品溶液的有序注入和三級化學處理后的順利排放，液位計對于污水處理系統的自動運行的重要性可見一斑。
用戶之前曾經使用浮球開關控制水位，但由于液位開關在使用過程中電纜極易發生纏繞，且長期多次重復動作、電纜老化厚，容易出現電纜折斷、電纜外皮破裂損壞、儀表故障頻發等問題，經常要停泵檢修，不得不利用人工進行看管，加大巡視周期，造成工作效率降低，使用戶頗為苦惱。
另外，由于污水具有一定的腐蝕性，并伴有一定的爆炸性氣體，且測量空間有限，并有攪拌、泡沫、蒸汽和結露等，對于液位計的要求較高。
三、超聲波液位計有哪些優勢
根據對用戶的工況特點和測量中遇到的問題的了解，計為自動化向用戶推薦使用計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，主要用于提升泵的自動控制。
具體就是在一級處理過程中的污水提升井和厭氧給水井（進水泵井處）各安裝1臺計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，用以測量泵井的水位，實時傳輸到PLC控制器及上位機，進行系統分析。根據測量值對應控制程序，自動控制提升泵的運行開停。這樣可以根據污水處理廠外來水量準確及時地調整泵的運行狀態，減少設備疲勞；同時可以取消傳統泵站三班倒的人力資源耗費。
為什么向用戶推薦使用計為Uson-21隔爆型超聲波液位計呢？這是因為超聲波液位計在測量液位方面有很多優勢，像其沒有機械可動部分，屬于非接觸測量，可靠性高，安裝使用簡便，且不受液體的粘度、密度等的影響，非常適合敞口開放式槽池的液位測量。在保障可靠運行的同時，因其價格低廉，安裝、調試與維護簡單，使用戶在應用過程中的支出大為降低，實現低成本運維。
除具有超聲波液位計的共有特點外，計為Uson-21隔爆型超聲波液位計還具有以下特點和優點：
1．計為Uson-21隔爆型超聲波液位計的結構為一體式超聲波液位計，采用非接觸測量法，能夠滿足大部分工況的測量要求。
2．超聲波傳感器（換能器）具有強大的發射功率，且換能器采用PVDF防腐蝕材料制作而成，可保證儀表在腐蝕性液體或者腐蝕性環境中仍可靠測量。
3．有5米、10米、15米三種量程可選擇，能在不同工業環境中應用，性價比高，維護成本低，結構簡單，安裝方便。
4．采用特殊回波處理方式，有效避免虛假回波，同時非接觸式連續測量，帶溫度補償，測量精度高，適應性強。
5．采用隔爆外殼設計，適用于含有爆炸性氣體的敞開式槽池或腐蝕性場合的連續性液位測量。
計為Uson-21隔爆型超聲波液位計的上述特點，使其完全滿足污水處理對于防腐、防爆、抗干擾等的要求。
當然，超聲波液位計也并非沒有缺點，像其測量存有盲區，測量精度相對較低，不能用于測量壓力容器，也不能測量易揮發性介質，但這絲毫不影響其用于污水處理的液位測量。
四、超聲波液位計如何選型及使用
儀表的功能在使用中能否得到很好地發揮，除了本身具有較好的質量外，也有賴于合理的選型和正確的使用?；诖?，計為自動化對用戶選型和使用進行了針對性的指導。
（一）采購選型注意事項
為使超聲波液位計更好地適應現場工況測量的需要，超聲波液位計在選型時，應注意以下事項：
1．根據現場工況選擇合理的量程，但如果現場蒸汽或泡沫較多，則應選擇較大量程的儀表。
2．在一般的弱酸弱堿環境下，選用普通探頭（如ABS）即可，但在腐蝕性較強的場合中使用時，則應選用帶有防腐探頭（如PVDF）的儀表。
3．在城市排水泵站、集水井、生化反應池、沉淀池等有爆炸性氣體的場合，出于安全方面的考慮，需要選擇具有防爆功能的超聲波液位計。
（二）超聲波液位計使用方法
選型是否合理關乎儀表與工況是否匹配，而超聲波液位計的規范使用與否則直接影響其功能的發揮。具體來講，超聲波液位計在使用時，需按以下方法正確使用：
1．調節好超聲波液位計的傳感器距離液面的高度。不能過遠，也不能過近。過遠，探頭接收的信號太弱；過近，進入探頭盲區，無法檢測。
2．保證探頭表面垂直正對被測液面，水平度控制在2°。同時，保證探頭發射的超聲波波束所輻射的區域內不得有障礙物，尤其應避開罐內人梯、管道、限位開關等。正常情況下，變送器二極管會閃，接收到回波時，傳感器附近能聽到噠、噠聲。
3．超聲波的抗電磁干擾性能不好，附近的用電設備易對它造成影響。信號線應有獨立的穿線管，遠離動力線和照明線。保證信號屏蔽良好，穿線管應使用導電鋼管，屏蔽層采用單點接地，避免儀表受到回路的電位差干擾。
4．為防止信號線接觸不良，在信號線中間盡量不留接頭，接線端子壓接處不能有任何松動，不然接觸電阻會較大。必須有接頭的話，為減少隱患的發生，需要焊接。
5．信號線尤其是接頭處受潮，會造成信號紊亂。當需走纜溝時，應在纜溝支架上敷設信號線。
在計為自動化的建議下，用戶選用了10m量程的計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，批量采購的液位計現已全部安裝完畢并投入使用。
根據用戶的反饋，用戶對儀表在污水處理廠的實際應用效果非常滿意。計為Uson-21隔爆型超聲波液位計以其可靠的質量，穩定的性能，幫助現場值班工人通過LED數字顯示屏得到準確的污水水位情況，省去了人工檢尺的頻繁測量工作，取消了傳統泵站三班倒的人力資源耗費，節約了大量人力，提高了工作效率。
同時，計為Uson-21隔爆型超聲波液位計可以及時反映出水位情況，根據污水處理廠外來水量準確及時地調整泵的運行狀態，既減少了設備疲勞，也有利于調度室根據水位進行實時的合理管控，使測量數據不準確而帶來的數據偏差問題得到有效解決，與其他儀器設備一起實現了整個污水處理廠的自動化操作，保證了作業的順暢進行，提高了企業的綜合效益。
一、污水處理流程
污水處理作業一般采取三級處理過程。具體流程如下：
1．一級處理（即物理處理）是通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升后，經過格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉淀池。
2．二級處理是初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法（其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床），生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理。
3．三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。
二、液位測量存在的主要問題
在整個污水處理的各個環境，都離不開液位計，用來測量和監控廢水以及消毒劑等化學品溶液等的液位，以確保污水、消毒劑等化學品溶液的有序注入和三級化學處理后的順利排放，液位計對于污水處理系統的自動運行的重要性可見一斑。
用戶之前曾經使用浮球開關控制水位，但由于液位開關在使用過程中電纜極易發生纏繞，且長期多次重復動作、電纜老化厚，容易出現電纜折斷、電纜外皮破裂損壞、儀表故障頻發等問題，經常要停泵檢修，不得不利用人工進行看管，加大巡視周期，造成工作效率降低，使用戶頗為苦惱。
另外，由于污水具有一定的腐蝕性，并伴有一定的爆炸性氣體，且測量空間有限，并有攪拌、泡沫、蒸汽和結露等，對于液位計的要求較高。
三、超聲波液位計有哪些優勢
根據對用戶的工況特點和測量中遇到的問題的了解，計為自動化向用戶推薦使用計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，主要用于提升泵的自動控制。
具體就是在一級處理過程中的污水提升井和厭氧給水井（進水泵井處）各安裝1臺計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，用以測量泵井的水位，實時傳輸到PLC控制器及上位機，進行系統分析。根據測量值對應控制程序，自動控制提升泵的運行開停。這樣可以根據污水處理廠外來水量準確及時地調整泵的運行狀態，減少設備疲勞；同時可以取消傳統泵站三班倒的人力資源耗費。
為什么向用戶推薦使用計為Uson-21隔爆型超聲波液位計呢？這是因為超聲波液位計在測量液位方面有很多優勢，像其沒有機械可動部分，屬于非接觸測量，可靠性高，安裝使用簡便，且不受液體的粘度、密度等的影響，非常適合敞口開放式槽池的液位測量。在保障可靠運行的同時，因其價格低廉，安裝、調試與維護簡單，使用戶在應用過程中的支出大為降低，實現低成本運維。
除具有超聲波液位計的共有特點外，計為Uson-21隔爆型超聲波液位計還具有以下特點和優點：
1．計為Uson-21隔爆型超聲波液位計的結構為一體式超聲波液位計，采用非接觸測量法，能夠滿足大部分工況的測量要求。
2．超聲波傳感器（換能器）具有強大的發射功率，且換能器采用PVDF防腐蝕材料制作而成，可保證儀表在腐蝕性液體或者腐蝕性環境中仍可靠測量。
3．有5米、10米、15米三種量程可選擇，能在不同工業環境中應用，性價比高，維護成本低，結構簡單，安裝方便。
4．采用特殊回波處理方式，有效避免虛假回波，同時非接觸式連續測量，帶溫度補償，測量精度高，適應性強。
5．采用隔爆外殼設計，適用于含有爆炸性氣體的敞開式槽池或腐蝕性場合的連續性液位測量。
計為Uson-21隔爆型超聲波液位計的上述特點，使其完全滿足污水處理對于防腐、防爆、抗干擾等的要求。
當然，超聲波液位計也并非沒有缺點，像其測量存有盲區，測量精度相對較低，不能用于測量壓力容器，也不能測量易揮發性介質，但這絲毫不影響其用于污水處理的液位測量。
四、超聲波液位計如何選型及使用
儀表的功能在使用中能否得到很好地發揮，除了本身具有較好的質量外，也有賴于合理的選型和正確的使用?；诖?，計為自動化對用戶選型和使用進行了針對性的指導。
（一）采購選型注意事項
為使超聲波液位計更好地適應現場工況測量的需要，超聲波液位計在選型時，應注意以下事項：
1．根據現場工況選擇合理的量程，但如果現場蒸汽或泡沫較多，則應選擇較大量程的儀表。
2．在一般的弱酸弱堿環境下，選用普通探頭（如ABS）即可，但在腐蝕性較強的場合中使用時，則應選用帶有防腐探頭（如PVDF）的儀表。
3．在城市排水泵站、集水井、生化反應池、沉淀池等有爆炸性氣體的場合，出于安全方面的考慮，需要選擇具有防爆功能的超聲波液位計。
（二）超聲波液位計使用方法
選型是否合理關乎儀表與工況是否匹配，而超聲波液位計的規范使用與否則直接影響其功能的發揮。具體來講，超聲波液位計在使用時，需按以下方法正確使用：
1．調節好超聲波液位計的傳感器距離液面的高度。不能過遠，也不能過近。過遠，探頭接收的信號太弱；過近，進入探頭盲區，無法檢測。
2．保證探頭表面垂直正對被測液面，水平度控制在2°。同時，保證探頭發射的超聲波波束所輻射的區域內不得有障礙物，尤其應避開罐內人梯、管道、限位開關等。正常情況下，變送器二極管會閃，接收到回波時，傳感器附近能聽到噠、噠聲。
3．超聲波的抗電磁干擾性能不好，附近的用電設備易對它造成影響。信號線應有獨立的穿線管，遠離動力線和照明線。保證信號屏蔽良好，穿線管應使用導電鋼管，屏蔽層采用單點接地，避免儀表受到回路的電位差干擾。
4．為防止信號線接觸不良，在信號線中間盡量不留接頭，接線端子壓接處不能有任何松動，不然接觸電阻會較大。必須有接頭的話，為減少隱患的發生，需要焊接。
5．信號線尤其是接頭處受潮，會造成信號紊亂。當需走纜溝時，應在纜溝支架上敷設信號線。
在計為自動化的建議下，用戶選用了10m量程的計為Uson-21隔爆型超聲波液位計，批量采購的液位計現已全部安裝完畢并投入使用。
根據用戶的反饋，用戶對儀表在污水處理廠的實際應用效果非常滿意。計為Uson-21隔爆型超聲波液位計以其可靠的質量，穩定的性能，幫助現場值班工人通過LED數字顯示屏得到準確的污水水位情況，省去了人工檢尺的頻繁測量工作，取消了傳統泵站三班倒的人力資源耗費，節約了大量人力，提高了工作效率。
同時，計為Uson-21隔爆型超聲波液位計可以及時反映出水位情況，根據污水處理廠外來水量準確及時地調整泵的運行狀態，既減少了設備疲勞，也有利于調度室根據水位進行實時的合理管控，使測量數據不準確而帶來的數據偏差問題得到有效解決，與其他儀器設備一起實現了整個污水處理廠的自動化操作，保證了作業的順暢進行，提高了企業的綜合效益。
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