物位傳感器的定義:
能感受物位(液位,料位)并轉換成可用輸出信號的傳感器。 物位傳感器可分兩類:一類是連續測量物位變化的連續式物位傳感器;另一類是以點測為目的的開關式物位傳感器即物位開關。目前,開關式物位傳感器比連續式物位傳感器應用得廣。它主要用于過程自動控制的門限、溢流和空轉防止等。連續式物位傳感器主要用于連續控制和倉庫管理等方面,有時也可用于多點報警系統中。下面介紹幾種實用化的物位傳感器及應用。
物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器可分兩類(lei):一類(lei)是連(lian)續(xu)測量物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)變化(hua)的(de)連(lian)續(xu)式(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器;另(ling)一類(lei)是以點測為目(mu)的(de)的(de)開關式(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器即物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)開關。目(mu)前,開關式(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器比連(lian)續(xu)式(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器應用(yong)(yong)得廣(guang)。它主要(yao)用(yong)(yong)于(yu)過程自(zi)動(dong)控制(zhi)(zhi)的(de)門限(xian)、溢(yi)流和空轉防(fang)止等(deng)。連(lian)續(xu)式(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器主要(yao)用(yong)(yong)于(yu)連(lian)續(xu)控制(zhi)(zhi)和倉庫管理等(deng)方面,有時也可用(yong)(yong)于(yu)多(duo)點報警系統中。下面介紹幾種實(shi)用(yong)(yong)化(hua)的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)器及應用(yong)(yong)。
物位傳感器的應用:
1、浮于自動平衡式物位傳感器 這種傳感器通過檢測平衡浮子浮力的變化來進行液位的測量。它可以配備微機,使之具有自檢、自診斷和遠傳的功能,利用它可以高精度地測量大跨度的液位。
2、激光(guang)(guang)式(shi)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi) 它是(shi)(shi)一種(zhong)性能優良(liang)的(de)非(fei)接觸(chu)式(shi)高(gao)(gao)精度(du)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。其工作原理(li)(li)與(yu)超聲波(bo)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相同,只是(shi)(shi)把超聲波(bo)換成(cheng)光(guang)(guang)波(bo)。激光(guang)(guang)束(shu)很細(xi),作為(wei)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)時,即使(shi)物(wu)位(wei)表(biao)面(mian)極(ji)其粗糙,其反射(she)波(bo)束(shu)也不過加寬到(dao)20mm,但這(zhe)仍(reng)是(shi)(shi)激光(guang)(guang)式(shi)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以(yi)接收(shou)的(de)范圍內、激光(guang)(guang)式(shi)物(wu)位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)一般(ban)采用(yong)(yong)近紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)。它是(shi)(shi)把光(guang)(guang)流發射(she)出的(de)激光(guang)(guang)利(li)用(yong)(yong)半透射(she)反射(she)鏡處(chu)(chu)理(li)(li)。一部(bu)分作為(wei)基準參考信(xin)號輸(shu)入時間(jian)變送器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),另一部(bu)分通過半透射(she)反射(she)鏡的(de)激光(guang)(guang)經過光(guang)(guang)學系(xi)統處(chu)(chu)理(li)(li)成(cheng)為(wei)一定寬度(du)的(de)平行光(guang)(guang)束(shu)照射(she)在物(wu)體面(mian)上。反射(she)波(bo)到(dao)達(da)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)接收(shou)部(bu)再轉換成(cheng)電(dian)信(xin)號。因(yin)為(wei)從照射(she)到(dao)接受的(de)時間(jian)很短(duan),所以(yi)利(li)用(yong)(yong)取樣電(dian)路(lu)擴大成(cheng)毫微(wei)秒數量(liang)級,便于信(xin)號處(chu)(chu)理(li)(li),進行時間(jian)的(de)測(ce)量(liang)。利(li)用(yong)(yong)微(wei)機(ji)進行數據處(chu)(chu)理(li)(li),變為(wei)數字顯示物(wu)位(wei)值的(de)模擬輸(shu)出信(xin)號,再利(li)用(yong)(yong)軟件檢(jian)測(ce)信(xin)號的(de)可(ke)(ke)靠件,如果(guo)測(ce)定系(xi)統出現故障則報警。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)應用(yong)(yong)于鋼鐵(tie)工業連(lian)續鑄(zhu)造裝置的(de)砂型鐵(tie)水液位(wei)高(gao)(gao)度(du)測(ce)量(liang)。同時,它還可(ke)(ke)以(yi)應用(yong)(yong)于狹窄(zhai)開口(kou)容(rong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)以(yi)及高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)精度(du)的(de)液面(mian)檢(jian)測(ce)。
3、壓力式物位傳感器 一般采用半導體膜盒結構,利用金屬片承受液體壓力.通過封入的硅油導壓傳遞給半導體應變片進行液位的測量。由于固態壓力傳感器(壓阻電橋式)性能的提高和微處理技術的發展,壓力式物位傳感器的應用愈來愈廣。近年來.已經研制出了體積小、溫度范圍寬、可靠性好、精度高的壓力式物位傳感器,同時,其應用范圍也不斷地拓寬。
4、超聲波物位傳感器 它是一種非接觸式的物位傳感器,應用領域十分廣泛。其工作原理是,工作時向液面或粉體表面發射一束超聲波,被其反射后,傳感器再接收此反射波。設聲速一定,根據聲波往返的時間就可以計算出傳吸器到液面(粉體表面)的距離,即測量出液面(粉體表面)位置。其敏感元件有二種,一種是由線圈、磁鐵和膜構成的,另一種是由壓電式磁致伸縮材料構成的。前者產生的是10KHz的超聲波,后者產生的是20~40Khz的超聲波。超聲波的頻率愈低,隨著距離的衰減愈小,但是反射效率也小。因此,應根據測量范圍、物位表面狀況和周圍環境條件來決定所使用的超聲波傳感器。高性能的超聲波物位傳感器由微機控制。以緊湊的硬件進行特性調整和功能檢測。它可以準確地區別信號波和噪聲,因此,可以在攪拌器工作的任況下測量物位。此外,在高溫或吹風時也可檢測物位,特別是可以檢測高粘度液體和粉狀體的物位。
5、電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)式(shi)物位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi) 電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)式(shi)物位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)有(you)兩個導體電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(通常把容(rong)器(qi)(qi)壁作(zuo)(zuo)為一個電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)),由于電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)間是氣體、流體或(huo)固體而導致靜電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)的(de)變(bian)化(hua),因此(ci)可(ke)(ke)以(yi)敏感(gan)(gan)(gan)物位(wei)(wei)。它的(de)敏感(gan)(gan)(gan)元件有(you)三種(zhong)形(xing)式(shi),即棒(bang)狀(zhuang)、線(xian)狀(zhuang)和板狀(zhuang),其工作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)、壓力(li)主(zhu)要受絕緣(yuan)材料的(de)限(xian)制。電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)式(shi)物位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)可(ke)(ke)以(yi)采用微(wei)機(ji)控制,實現(xian)自動(dong)調整靈敏度(du),并且具有(you)自診斷(duan)的(de)功能,同時(shi)能夠(gou)檢測敏感(gan)(gan)(gan)元件的(de)破損(sun)、絕緣(yuan)性的(de)降低、電(dian)(dian)(dian)(dian)纜和電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)故障等,并可(ke)(ke)以(yi)自動(dong)報(bao)警,實現(xian)高可(ke)(ke)靠性的(de)信息傳(chuan)遞。由于電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)式(shi)物位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)無(wu)機(ji)械可(ke)(ke)動(dong)部(bu)分(fen),且敏感(gan)(gan)(gan)元件簡單(dan),形(xing)狀(zhuang)和結構(gou)的(de)自由 以(yi)大,操作(zuo)(zuo)方(fang)便,因此(ci),它是應用最廣的(de)一種(zhong)物位(wei)(wei)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)。