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液位傳感器工作原理及特點(diǎn)
液位傳感器是一種常見的測(cè)量液位位置的傳感器，它是將位的高度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的形式進(jìn)行輸出。近年來，隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化的不斷發(fā)展，液位測(cè)量與控制技術(shù)有很大的提高。日化品、食品飲料、醫(yī)藥等行業(yè)的生產(chǎn)，都離不開液位的監(jiān)控，液位傳感器的重要性日趨凸顯，甚至直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。接下來皮卡中國(guó)小編將跟大家說聊聊液位傳感器。
液位傳感器定義
液位傳感器是一種測(cè)量液位的壓力傳感器。它分為接觸式和非接觸式。
液位傳感器的類型
1、浮球式液位傳感器
由行業(yè)產(chǎn)品磁性浮球、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 電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。
2、浮筒式液位傳感器
是將磁性浮球改為浮筒，浮筒式液位傳感器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來測(cè)量液體的液位、界位或密度的。原文地址
3、靜壓式液位傳感器
是利用防爆流量計(jì)液體靜壓力的測(cè)量原理工作。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)，之后再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償，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 變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓力公式為：Ρ = ρ .g.H + Po式中：
P ：變送器迎液面所受壓力
ρ：被測(cè)液體密度
g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?nbsp;
Po ：液面上大氣壓
H ：變送器投入液體的深度
同時(shí)，通過導(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 , 通過測(cè)取壓力 P ，可以得到液位深度。
液位傳感器特點(diǎn)
1、精度高、穩(wěn)固性好，抗煩擾機(jī)能強(qiáng)。
2、液位傳感器采取三級(jí)防雷計(jì)劃，抗雷擊后果好。
3、滿度、零位臨時(shí)穩(wěn)固性可達(dá)0.1%FS/年。
4、固態(tài)構(gòu)造，無(wú)可動(dòng)部件，高牢靠性，應(yīng)用壽命長(zhǎng)，存在反向維護(hù)、限流維護(hù)電路，在裝置時(shí)正負(fù)極接反不會(huì)破壞變送器
5、裝置便利、構(gòu)造簡(jiǎn)略、經(jīng)濟(jì)耐用。
6、液位傳感器合適多點(diǎn)壓力參數(shù)組網(wǎng)收羅，總線支撐255臺(tái)裝備，可同時(shí)具有：4-20mA輸出跟RS485通信功效，輸出電流辨別率優(yōu)于3uA。
常見的液位測(cè)量方式
由于液位傳感器應(yīng)用范圍廣，不同的檢測(cè)方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，下面我們來了解一下常見的液位測(cè)量方式。
1、浮球式檢測(cè)
該方式為簡(jiǎn)單、古老的檢測(cè)方式，價(jià)格相對(duì)便宜。主要是通過浮球的上下升降來檢測(cè)液面的變化，其為機(jī)械式檢測(cè)，檢測(cè)精度容易受浮力影響，重復(fù)精度差，不同液體需要重新校準(zhǔn)。不適用于粘稠性或者含雜質(zhì)液體，容易造成浮球堵塞，同時(shí)，不符合食品衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用要求。
2、電容式測(cè)量
電容式測(cè)量主要通過檢測(cè)由于液面或者散料高度變化而導(dǎo)致的電容值變化來測(cè)量料位高度。其具有多種類型，有可輸出模擬量的電容式液位計(jì)，液位電容式接近開關(guān)，電容式接近開關(guān)可以安裝于容器側(cè)面進(jìn)行非接觸檢測(cè)。當(dāng)選擇必須注意，電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響。
3、靜壓式測(cè)量
該測(cè)量方式采用安裝于底部的壓力傳感器，通過檢測(cè)底部液體壓力，轉(zhuǎn)換計(jì)算出液位高度，其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知?dú)鈮骸Ｔ摍z測(cè)方式要求采用高精度、齊平式壓力傳感器，同時(shí)換算過程需要不斷進(jìn)行校準(zhǔn)。
4、光電折射式測(cè)量
該檢測(cè)方式通過傳感器內(nèi)部發(fā)出光源，光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器，但遇到液面時(shí)，部分光線將折射至液體，從而傳感器檢測(cè)全反射回來光量值的減少來監(jiān)控液面。該檢測(cè)方式便宜，安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，但僅能應(yīng)用于透明液體，同時(shí)只輸出開關(guān)量信號(hào)。
5、音叉振動(dòng)測(cè)量
音叉式測(cè)量?jī)H為開關(guān)量輸出，不能用于連續(xù)性監(jiān)控液體高度。其原理為：當(dāng)液體或者散料填充兩個(gè)振動(dòng)叉時(shí)，共振頻率改變時(shí)，依靠檢測(cè)頻率改變而發(fā)出開關(guān)信號(hào)。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監(jiān)控，主要為防溢報(bào)警、低液位報(bào)警等，不提供模擬量輸出，另外，多數(shù)情況下需要開孔安裝于容器側(cè)面。
6、超聲波測(cè)量
由于其原理為通過檢測(cè)超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來計(jì)算液位高度，故容易受到超聲波傳播的能量損耗影響。其亦具備安裝容易、靈活性高等特點(diǎn)，通?？砂惭b于高處進(jìn)行非接觸式測(cè)量。但當(dāng)使用于含蒸汽、粉層等環(huán)境時(shí)，檢測(cè)距離將會(huì)明顯縮短，不建議使用在吸波環(huán)境，如泡沫等。
7、微波原理測(cè)量
其名稱在行業(yè)內(nèi)有多種不同的叫法，其具備了激光測(cè)量的好處，如：易于安裝、校準(zhǔn)，靈活性好等，另外其更優(yōu)于激光檢測(cè)，如無(wú)需重復(fù)校準(zhǔn)和多功能輸出等，其適用于各種含泡沫的液位檢測(cè)，不受液體顏色影響，甚至可應(yīng)用于高粘性液體，受外部環(huán)境干擾相對(duì)小，但其測(cè)量高度一般小于6米。
液位傳感器與液位開關(guān)的區(qū)別
很多人液位傳感器與液位開關(guān)傻傻分不清楚，甚至以為他們是同一種儀器。其實(shí)他們之間有著很大的差別。液位傳感器不一定顯示液位，而是用電信號(hào)的形式輸出液位的高低。液位控制器是根據(jù)液位傳感器的信號(hào)輸出開啟放水或者進(jìn)水的閥門而使水位保持恒定的一種控制器。
液位傳感器的作用是發(fā)出電信號(hào)，如果加上讀取電信號(hào)和顯示的裝置就是電子液位計(jì)了，如果加上讀取電信號(hào)和處理的裝置就是液位控制器。
簡(jiǎn)單的來說就是下面的情況：
液位開關(guān)是在容器上的一個(gè)開關(guān),當(dāng)液體水位到達(dá)時(shí)動(dòng)作,給控制一個(gè)信號(hào)的開關(guān)。
液位傳感器有液位也可有開關(guān)的作用,但要比其復(fù)雜,可以連續(xù)的顯示液位的狀態(tài)。
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