《液位传感器》PPT课件.ppt

,液位传感器,测控1005班 王佳凯琳 齐伟 钟良,液位传感器的定义,液位传感器是一种测量液位的压力传感器静压投入式液位变送器（液位计）是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为420mA/15VDC）。,液位传感器的分类,分为两类：一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式液位变送器，投入式液位变送器，电容式液位变送器，电感式液位传感器，磁致伸缩液位变送器等，第二类为非接触式，分为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。,超声波液位传感器,集非接触开关，控制器，变送器三种功能于一身，适用于小型储罐，EchoPod 超声波液位传感器灵活的设计可以应用于综合系统或者替代浮球开关、电导率开关和静压式传感器，也适用于流体控制和化工供料系统的综合应用，超声波液位传感器对于机器，刹车等设备的小储罐的应用也是很好的选择，PVDF的传感器可以适用于泥浆，腐蚀性介质，超声波液位传感器广泛应用于各种常压储罐，过程罐，小型罐和小型容器，泵提升站，废水储槽等。 声波液位传感器是一种非接触式的测量仪器，在测量过程中无任何部件触及被测物质，所以无论液面是流动、波动或是有漂浮物以及有化学反应等都有应用，且与被测介质的压力、温度、密度、腐蚀性无关，适应范围广，可用于工业原料液位、河面水位等的测量。相比较各种测量方法，超声波测量方法有很多其它方法无可比拟的优点，该液位计成本低，性能稳定，测量精度高，换能器寿命长，使用方便，是非接触测量的理想仪器。 超声波液位传感器为非接触式测量仪器，已用于石油化工、水利水电、农田灌溉、环境检测以及自来水厂、污水处理厂等众多部门的液位、水位的测量。,超声波液位传感器,特点 1测量精度高。 2响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。 3非接触测量，性能稳定可靠，对液体的物理化学性质的适应性极强，不怕酸碱等强腐蚀性液体等。智能型超声波液位传感器是在超声波液位传感器的基础上，使用微处理器作为控制核心而研制开发的，具有传统超声.,雷达液位传感器,原理 ： D=L-CT/2 雷达液位计采用发射-反射-接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比。 该类型传感器一般绝对误差在2mm左右，测量范围一般是0.5m-20m，由于其非接触的测量原理相对磁尺来说对背测介质范围就比较广，液体，固体（物位）都可以。缺点主要是精度不够高，在短量程方面有暗区，由于电磁波不能受到干扰，安装时应避免障碍物，同时也应避免温度等因数对电磁波的影响。另外在界面方面，特别是密度相差不是很大界面方面，远远不如磁尺方便准确。,雷达液位传感器,特点 * 雷达理想用于各种水和废水应用 * 精确，非接触测量 * 可以在不容许超声波的情况下工作 * 脉冲雷达测量范围25cm-15m * 简单的按钮开关校准 * 标准4-20mA输出 * 可选RS485数字输出,磁致伸缩液位变送器,磁致伸缩位移传感器的原理：利用两个不同磁场相交时产生的应变脉冲信号被检测到的时间来计算出磁场相交点的准确位置。一个磁场来自传感器电子仓的电子部件所产生的脉冲激励，该激励脉冲产生的磁场沿着传感器测杆内用高磁致伸缩材料制成的波导丝以光速自电子仓端向尾端前进，当与活动的永久磁场（该永磁铁一般安装在需要检测位置的动板上）相交时，由于磁致伸缩现象，波导丝在相交点产生一个机械应变脉冲，并以声速从此点经波导丝向电子仓端回传，该应变脉冲被电子仓中的检测电路探测到。因此，从发射一个主动脉冲波到接收到一个应变脉冲波，这之间的时间就是声速在波导丝中传递的时间（此处已忽略了主动波运行的时间，实际影响只有0.0001%），已知声速（固定量为3000m/s）和传递时间，这一距离就当然确定了。当永磁铁运动至新的位置时，重新确定上述测量,磁致伸缩液位变送器,特点,磁致伸缩位移传感器具有高精度、高响应、低迟滞、高可靠性、非接触、寿命长、稳定性高、安装方便等优点，无须重新标定，无须定期维护，因而被精确测量领域广泛采用。 该产品由脉冲电路、波导线、回波信号单元、结构件和保护套管组成，具有精度高、稳定性可靠、寿命长、安装方便、多种输出方式可供选择等特点,电感式液位传感器,电感式液位变送器系可将各种物位参数的变化转换成标准电流信号,电感式液位传感器,特点 结构简单：无任何可动或弹性元件，因此呆靠性极高，维护量极少。 安装方便：内装式结构尤其显示出这一特点，无需任何专用工具。 调整方便：零位、量程两个电位器可在液位检测有效范围内任意进行零点迁移或量程的改变，两个调整互不影响。 用途广泛；适用于高温高压、强腐蚀等介质的液位测量。,电容式液位传感器,电容式物位计传感器原理： 电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低。,电容式液位传感器,特点 结构简单，动态响应好，灵敏度高，分辨率高，体积小，高频特性好，能够在高温辐射和强烈振动环境下工作,电容式液位传感器,适用于高温高压容器的液位测量，且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力影响。 适合测量污水、酸碱溶液、和锅炉的水位,整机无任何可动或弹性部件，耐冲击、安装方便、可靠性高、精度高。可替代传统的浮球式、投入式、差压式等液位变送器在各种场合下应用。,法兰液位传感器,法兰液位传感器分为单法兰液位传感器和双法兰液位传感器 双法兰液位变送器利用液体静压力的测量原理工作。双法兰液位传感器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。 当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号 双法兰液位传感器它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以420mA或010mA电流方式输出。该变送器为模块电路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被 双法兰比单法兰多一个法兰，可以减小测量误差,特点 精度高 量程、零点外部连续可调 稳定性能好 正迁移可达500%、负迁移可达600% 二线制 阻尼可调、耐过压,双法兰液位传感器,单法兰液位传感器,单法兰液位变送器是一种直接安装在管道或容器上的现场变送器。由于隔离膜片直接与液体介质相接触,无须将正压侧用导压管引出,因此可以测量高温、高粘度、易结晶、易沉淀和强腐蚀等介质的液位、压力和密度,然后将其转换成420mA.DC信号输出。,浮球式液位传感器,浮球液位变送器由液位传感器和电流转换器两部分组成，浮球与液位同步变化，控制干簧管吸合断开，从而使传感器内电阻成线性变化，再由转换器将电阻的变化转换成420mA标准电流信号并叠加数字信号输出。能对开口、密闭容器或地下池槽里的介质液位在仪表控制室内进行显示、报警和控制。被检测的介质可为水、油、酸、碱、工业污水等导电及非导电液体，并能克服液体的泡沫所造成的假液位的影响。 广泛使用于炼油、化工、造纸、食品、及污水处理等行业。,浮球式液位传感器,特点 安装方便，结构简单 性能可靠 耐腐蚀、防爆,浮球式液位传感器,优势分析 结构简单：无任何可动或弹性元件，因此呆靠性极高，维护量极少。 安装方便：内装式结构尤其显示出这一特点，无需任何专用工具。 调整方便：零位、量程两个电位器可在液位检测有效范围内任意进行零点迁移或量程的改变，两个调整互不影响。 用途广泛；适用于高温高压、强腐蚀等介质的液位测量。,投入式液位传感器,投入式液位变送器是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC标准电流信号输出。投入式液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使用极为方便,特点： 结构简单：无任何可动或弹性元件，因此呆靠性极高，维护量极少。 安装方便：内装式结构尤其