熔融玻璃表面如果有气泡和浮渣的话,可以使用激光液位计进行检测液位高度吗?
可以,但有严格的适用条件,并且气泡和浮渣会严重影响测量精度,甚至导致测量失败。
下面我们来详细分析激光液位计在熔融玻璃液位测量中面临的挑战和解决方案。
激光液位计的工作原理
激光液位计通常采用激光测距法:向被测表面发射一束激光,接收从表面反射回来的激光,通过计算激光往返的时间或相位差来确定距离,进而换算出液位高度。其成功的关键在于能否获得稳定、清晰的反射信号。
气泡和浮渣对激光液位计的影响
1.气泡的影响:
1.镜面反射失效: 激光液位计理想情况下需要一個平整、光洁的镜面来产生强烈的镜面反射。熔融玻璃本身是良好的镜面反射体。然而,当表面存在气泡时,气泡的弧形表面会将激光束散射到各个方向,只有极少部分光能沿原路返回接收器。
2.信号衰减与丢失: 如果气泡密集或尺寸较大,激光束可能完全打在一个或多个气泡上,导致返回信号极其微弱甚至完全消失,液位计会报错或显示无效数据。
3.虚假回波: 有时,激光可能会穿透气泡上方的薄液膜,从气泡的底部或玻璃本体反射回来,这会产生一个比实际液位更远的“虚假”距离信号,导致测量值严重偏低。
2.浮渣的影响:
1.表面粗糙化: 浮渣是覆盖在玻璃液面上的固态或半固态杂质,它使原本光滑的镜面变成一个粗糙、不规则的漫反射表面。
2.漫反射导致信号弱化: 激光照射到浮渣上会发生漫反射,能量分散,返回接收器的光信号非常微弱。
3.测量基准面改变: 激光液位计测量的是浮渣的表面,而不是玻璃液体的真实表面。如果浮渣层厚度不均匀或不断变化,测量结果将无法代表真实的玻璃液位,失去了指导生产的意义。
结论:是否可以使用?
根据上述分析,我们可以得出以下结论:
在表面洁净、无浮渣、气泡极少的情况下: 激光液位计是可以使用的,并且能提供高精度的测量结果。
在存在气泡和浮渣的典型工况下: 直接使用标准的连续波激光液位计可靠性非常差,通常不推荐作为首选方案。测量值可能会跳动剧烈、频繁失锁或产生系统性偏差。