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    液位傳感器分類以及工作原理
    專欄:技術(shù)支持
    發(fā)布日期:2017-12-08
    閱讀量:10108
    作者:佚名
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    液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測(cè)量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位傳感器(液位計(jì))是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理,采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4~20mA/1~5VDC)。液位傳感器分類分為兩類:第一類為接觸式,包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位傳感器...

    液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測(cè)量液位的力傳感器。靜壓投入式液位傳感器(液位計(jì))是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理,采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4~20mA/1~5VDC)。

    液位傳感器分類

    分為兩類:

    第一類為接觸式,包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位傳感器,浮球式液位傳感器,磁性液位傳感器,投入式液位傳感器,電動(dòng)內(nèi)浮球液位傳感器,電動(dòng)浮筒液位傳感器,電容式液位傳感器,磁致伸縮液位傳感器,伺服液位傳感器等。

    第二類為非接觸式,分為超聲波液位傳感器,雷達(dá)液位傳感器等。

    靜壓投入式液位傳感器(液位計(jì))適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。精巧的結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4~20mA、 0~5v、 0~10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。 利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位,是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用。采用特種的中間帶有通氣導(dǎo)管的電纜及專門(mén)的密封技術(shù),既保證了傳感器的水密性,又使得參考?jí)毫η慌c環(huán)境壓力相通,從而保證了測(cè)量的高精度和高穩(wěn)定性。

    不同液位傳感器對(duì)比

    1、浮筒式液位傳感器浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒,液位傳感器是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量液體的液位、界位或密度的,它在工作時(shí)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鍵來(lái)進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。

    2、浮球式液位傳感器 浮球式液位變送器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成,一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng),導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件,它可以在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào),并將電子單元轉(zhuǎn)換成4~20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 液位傳感器為模塊電路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn),電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路,可使輸出最大電流不超過(guò)28mA,因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。

    3、靜壓式液位傳感器 該變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作,它一般選用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償,最后以4~20mA或0~10mA電流方式輸出。

    液位傳感器工作原理

    用靜壓測(cè)量原理:當(dāng)液位傳感器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí),傳感器迎液面受到的壓強(qiáng)公式為:Ρ = ρ .g.H + Po式中: P :變送器迎液面所受壓強(qiáng) ρ:被測(cè)液體密度 g :當(dāng)?shù)刂亓铀俣?Po :液面上大氣壓 H :變送器投入液體的深度 同時(shí),通過(guò)導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連,以抵消傳感器背面的 Po , 使傳感器測(cè)得壓力為:ρ .g.H ,顯然,通過(guò)測(cè)取壓強(qiáng) P ,可以得到液位深度。 功能特點(diǎn): ◆穩(wěn)定性好,滿度、零位長(zhǎng)期穩(wěn)定性可達(dá) 0.1%FS/ 年。在補(bǔ)償溫度 0 ~ 70 ℃范圍內(nèi),溫度飄移低于 0.1%FS ,在整個(gè)允許工作溫度范圍內(nèi)低于 0.3%FS 。

    ◆具有反向保護(hù)、限流保護(hù)電路,在安裝時(shí)正負(fù)極接反不會(huì)損壞變送器,異常時(shí)送器會(huì)自動(dòng)限流在 35MA 以內(nèi)。

    ◆固態(tài)結(jié)構(gòu),無(wú)可動(dòng)部件,高可靠性,使用壽命長(zhǎng)。

    ◆安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用。

    液位開(kāi)關(guān)液位傳感器區(qū)別

    液位開(kāi)關(guān)是根據(jù)液位傳感器的信號(hào)輸出開(kāi)啟放水或者進(jìn)水的閥門(mén)而使水位保持恒定的一種控制器。也可以說(shuō)液位開(kāi)關(guān)輸出的是一種開(kāi)關(guān)信號(hào),液位開(kāi)關(guān)首先要確定液位的高度,依據(jù)這個(gè)高度來(lái)輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。而液位傳感器是將液位的高度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的形式進(jìn)行輸出。我們可以對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理比如和plc、數(shù)據(jù)采集器或者專業(yè)顯示器相連進(jìn)而輸出液位的高度。還有就是液位開(kāi)關(guān)和液位傳感器的原理雖然相同。但是液位開(kāi)關(guān)是開(kāi)關(guān)控制電路,而液位傳感器是相當(dāng)于變壓,變流用的電路元件。

    光電液位傳感器

    光電液位傳感器是利用光在兩種不同介質(zhì)界面發(fā)生反射折射原理而開(kāi)發(fā)的新型接觸式點(diǎn)液位測(cè)控裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定位精度高;沒(méi)有機(jī)械部件,不需調(diào)試;靈敏度高及耐腐蝕;耗電少;體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到市場(chǎng)的逐漸認(rèn)可。 1、由于液位的輸出只與光電探頭是否接觸液面有關(guān),與介質(zhì)的其它特性,如溫度、壓力、密度、電等參數(shù)無(wú)關(guān),所以光電液位傳感器檢測(cè)準(zhǔn)確、重復(fù)精度高;響應(yīng)速度快,液面控制非常精確,并且不需調(diào)校,就可以直接安裝使用。

    2、由于光電液位傳感器探頭體積相對(duì)小巧,可分開(kāi)安裝在狹小空間中適合特殊罐體或容器中使用。另外還可以在一個(gè)測(cè)量體上安裝多個(gè)光電探頭制成多點(diǎn)液位傳感器、變控器。

    3、由于對(duì)傳感器內(nèi)部的所有元器件進(jìn)行了樹(shù)脂澆封處理,傳感器內(nèi)部沒(méi)有任何機(jī)械活動(dòng)部件,因此光電液位傳感器可靠性高、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)。

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    液位傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

    傳感器產(chǎn)業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),傳感器在研發(fā)和制造過(guò)程中技術(shù)多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性的特點(diǎn)明顯,是多種高技術(shù)的集合產(chǎn)物。同時(shí),傳感器產(chǎn)業(yè)也是投資密集型產(chǎn)業(yè),這一點(diǎn)是由它的技術(shù)密集型決定的,在工程化和規(guī)模化生產(chǎn)過(guò)程中也需要較大的投資。正是傳感器上述的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),使得西斱國(guó)家在發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。仍目前傳感器市場(chǎng)結(jié)極來(lái)看,全球前十大傳感器廠商被國(guó)外企業(yè)包攬,目前國(guó)外主要的傳感器企業(yè)有霍尼韋爾、意法半導(dǎo)體、飛思卡爾等。國(guó)內(nèi)方面,受傳感器巨大前景的影響,中國(guó)的傳感器企業(yè)也在不斷增多,主要有華工科技、蘇州固锝、大立科技等。在傳感器技術(shù)方面,我國(guó)企業(yè)已基本掌握了中低端傳感器研發(fā)的技術(shù),逐漸在向高端領(lǐng)域拓展。和國(guó)外的差距為我們的增長(zhǎng)提供了空間,也指明了方向,幵且中國(guó)這幾年在電子信息技術(shù)方面也取得了較快的發(fā)展,所以在巨大市場(chǎng)需求的刺激下,在眾多本土企業(yè)的參與下,中國(guó)傳感器企業(yè)有望取得驕人的成績(jī)。

    隨著電子技術(shù)、材料技術(shù)、物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)等技術(shù)的進(jìn)步,液位傳感器也在仍傳統(tǒng)型向新型化方向發(fā)展。液位傳感器的新型化主要體現(xiàn)在微型化、智能化、數(shù)字化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。新型液位傳感器的這些特點(diǎn)是傳感技術(shù)演變的結(jié)果,也是新時(shí)代智能傳感技術(shù)的要求。



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