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Technical articlesKSRKUEBLER液位傳感器工作原理
確立了“質(zhì)量為本、開(kāi)拓創(chuàng )新、用戶(hù)至上、持續發(fā)展"的質(zhì)量方針,和“以質(zhì)量求生存、以創(chuàng )新求發(fā)展、爭創(chuàng )企業(yè)"宗旨,建立“產(chǎn)品試驗檢測中心",其相應的設備可對風(fēng)量調節閥、鋁合金風(fēng)口和防火閥的部分性能、產(chǎn)品功能特性等進(jìn)行常規的試驗和檢測,確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩定、可靠。在激烈的市場(chǎng)競爭中,把的通風(fēng)產(chǎn)品和周全的售后服務(wù)獻給客戶(hù),譜寫(xiě)我們以提供價(jià)廉的產(chǎn)品和服務(wù)的誠信精神,與客戶(hù)攜手并進(jìn)共創(chuàng )輝煌用靜壓測量原理:當液位變送器投入到被測液體中某一深度時(shí),傳感器迎液面受到的壓強公式為:Ρ = ρ .g.H + Po式中:
P :變送器迎液面所受壓強
ρ:被測液體密度
g :當地重力加速度
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 與傳感器的負壓腔相連,以抵消傳感器背面的 Po ,使傳感器測得壓力為:ρ .g.H ,顯然,通過(guò)測取壓強 P ,可以得到液位深度。
光電液傳感器
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)液位測控裝置。它具有結構簡(jiǎn)單,定位精度高;沒(méi)有機械部件,不需調試;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、電等參數無(wú)關(guān),所以光電液位傳感器檢測準確、重復精度高;響應速度快,液面控制非常精確,并且不需調校,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、由于對傳感器內部的所有元器件進(jìn)行了樹(shù)脂澆封處理,傳感器內部沒(méi)有任何機械活動(dòng)部件,因此光電液位傳感器可靠性高、壽命長(cháng)、免維護。
如何選擇合適的液位傳感器
在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,液位檢測和監控一直扮演著(zhù)較為重要的角色,如食品飲料、日化品、醫藥、半導體等行業(yè)的生產(chǎn),各種機器的冷卻和潤滑等,液位的監控直接影響著(zhù)產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程是否能夠順利進(jìn)行。
同時(shí)隨著(zhù)自動(dòng)化程度的增加,為了保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,生產(chǎn)過(guò)程直接由人工監控和干預的時(shí)代亦已遠去,傳感器的重要性亦越加明顯,并且越來(lái)越多地參與至程序系統的設計中,不再是簡(jiǎn)單的機械式、粗略式的監控;故其要求除了檢測的可靠性、穩定性,同時(shí)要求安裝、調試簡(jiǎn)單化、尺寸緊湊化、應用多樣化等。
另外,由于液位檢測環(huán)境的復雜性和多變性,也為傳感器的應用帶來(lái)了不同挑戰。例如:高粘度液體高度檢測、含雜質(zhì)的廢水液位監控、帶泡沫的液位高度測量、高腐蝕性液體高度報警等等。目前,市場(chǎng)上針對不同的應用,提供了多種有效的解決方案,但如何選擇合適、性?xún)r(jià)比高的傳感器一直是讓工程師們頭痛的問(wèn)題。
常見(jiàn)的液位檢測方式:
為了選擇最佳的液位傳感器,我們不但需要了解被測液體的屬性和狀態(tài),同時(shí),也要知道不同的檢測方式的優(yōu)點(diǎn)與局限性,從而才能選出最合適的傳感器。以下為目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的檢測技術(shù)。
激光測量:激光類(lèi)傳感器基于光學(xué)檢測原理,通過(guò)物體表面反射光線(xiàn)至接收器進(jìn)行檢測,其光斑較小且集中,易于安裝、校準,靈活性好,可應用于散料或液位的連續或者限位報警等;但其不適合應用于透明液體(透明液體容易折射光線(xiàn),導致光線(xiàn)無(wú)法反射至接收器),含泡沫或者蒸汽環(huán)境(無(wú)法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干擾),波動(dòng)性液體(容易造成誤動(dòng)作),振動(dòng)環(huán)境等。
TDR(時(shí)域反射)/導波雷達/微波原理測量:其名稱(chēng)在行業(yè)內有多種不同的叫法,其具備了激光測量的好處,如:易于安裝、校準,靈活性好等,另外其更優(yōu)于激光檢測,如無(wú)需重復校準和多功能輸出等,其適用于各種含泡沫的液位檢測,不受液體顏色影響,甚至可應用于高粘性液體,受外部環(huán)境干擾相對小,但其測量高度一般小于6米。
超聲波測量:由于其原理為通過(guò)檢測超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來(lái)計算液位高度,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)行非接觸式測量。但當使用于含蒸汽、粉層等環(huán)境時(shí),檢測距離將會(huì )明顯縮短,不建議使用在吸波環(huán)境,如泡沫等。
音叉振動(dòng)測量:音叉式測量?jì)H為開(kāi)關(guān)量輸出,不能用于連續性監控液體高度。其原理為:當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),依靠檢測頻率改變而發(fā)出開(kāi)關(guān)信號。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監控,主要為防溢報警、低液位報警等,不提供模擬量輸出,另外,多數情況下需要開(kāi)孔安裝于容器側面。
光電折射式測量:該檢測方式通過(guò)傳感器內部發(fā)出光源,光源通過(guò)透明樹(shù)脂全反射至傳感器接受器,但遇到液面時(shí),部分光線(xiàn)將折射至液體,從而傳感器檢測全反射回來(lái)光量值的減少來(lái)監控液面。該檢測方式便宜,安裝、調試簡(jiǎn)單,但僅能應用于透明液體,同時(shí)只輸出開(kāi)關(guān)量信號。
靜壓式測量:該測量方式采用安裝于底部的壓力傳感器,通過(guò)檢測底部液體壓力,轉換計算出液位高度,其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知氣壓。該檢測方式要求采用高精度、齊平式壓力傳感器,同時(shí)換算過(guò)程需要不斷進(jìn)行校準,其優(yōu)點(diǎn)為可檢測不受液位高度限制,但高度越高,傳感器精度要求越高,長(cháng)時(shí)間使用或者更換液體時(shí)需要重復校準。
電容式測量:電容式測量主要通過(guò)檢測由于液面或者散料高度變化而導致的電容值變化來(lái)測量料位高度。其具有多種類(lèi)型,有可輸出模擬量的電容式液位計,液位電容式接近開(kāi)關(guān),電容式接近開(kāi)關(guān)可以安裝于容器側面進(jìn)行非接觸檢測。當選擇必須注意,電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響,如塑料容器和掛料情況容易影響模擬量輸出的電容傳感器。
浮球式檢測:該方式為單、最古老的檢測方式,價(jià)格相對便宜。主要是通過(guò)浮球的上下升降來(lái)檢測液面的變化,其為機械式檢測,檢測精度容易受浮力影響,重復精度差,不同液體需要重新校準。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),不符合食品衛生行業(yè)的應用要求。