液位控制

工程部 液位控制系统介绍 内容概要 液位控制系统简述常用液位传感器介绍 液位控制系统主要包括三部分传感器部分 把被测介质的液位转换为电或可视信号 控制部分 根据传感器送来的信号 按照预定模式操作执行机构 达到控制液位目的 控制电路 执行机构部分 主要传送介质 调节液位的部件 水泵等 常用液位传感器分类一 按是否与被测介质接触分 接触式 浮球 压力传感器 液位开关 音叉 光电 电阻电容式非接触式 雷达 超声波 二 按变送信号分 开关式 浮球 液位开关 音叉 光电量程式 雷达 超声波 压力传感器 电阻电容电感式 三 按检测方式分 浮子式电接点式压力式电阻式电容式 电感式超声波式雷达式光电音叉 浮子式 1 电缆浮球 电缆浮球开关是利用微动开关或水银开关做接点零件 当电缆开关以重锤为原点一定角度时 通常微动开关上扬角度为28 2 水银开关上扬角度为10 2 开关便会有ON或OFF信号输出 特点 结构简单 性能稳定 同时无毒 耐腐蚀 安装方便 价格低廉 适用介质 清水 污水 油类及中度腐蚀性液体 内部结构分微动开关和水银开关 2 连杆浮球 内部结构 干簧管原理 霍尔效应 半导体薄片置于磁场中 磁场方向垂直于薄片 当有电流流过时 在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 这种现象称为霍尔效应 产生的电动势称为霍尔电势 霍尔接近开关 3 磁浮子 磁性浮子式液位计通过与容器相连的连通器内的浮子随液面 或界面 的上下移动 由浮子内的磁钢利用磁耦合原理驱动磁性翻板指示器 用红白两色 液红气白 明显直观地指示出容器内的液位或界位 磁翻板 磁浮球 4 浮球阀 自来水直供系统 电接点式 液位开关 液位继电器 自制 漏水报警器 压力式 压电电阻 压力法依据液体重量所产生的压力进行测量 由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比 因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度 对常压开口容器 液位高度H与液体静压力P之间有如下关系 法兰式压差变送器 适用于密闭容器 投入式压差变送器 适用于敞开容器 压力表 远传式 电节点式 多用于管道 电学法 电阻 电感 电容 电学法按工作原理不同又可分为电阻式 电感式和电容式 用电学法测量无摩擦件和可动部件 信号转换 传送方便 便于远传 工作可靠 且输出可转换为统一的电信号 与电动单元组合仪表配合使甩 可方便地实现液位的自动检测和自动控制 电阻 为用于连续测量的电阻式液位计原理图 图中 1 电阻棒 2 绝缘套 3 测量电桥 热敏电阻 油箱 可变电阻电阻 油箱 电感 电感式液位控制器的原理图 传感器由不导磁管子 导磁性浮子及线圈组成 管子与被测容器相连通 管子内的导磁性浮子浮在液面上 当液面高度变化时 浮子随着移动 线圈固定在液位上下限控制点 当浮子随液面移动到控制位置时 引起线圈感应电势变化 以此信号控制继电器动作 可实现上 下液位的报警与控制 图中 1 3 上下限线圈 2 浮子 电容 超声波 机械波 在容器底部或顶部安装超声波发射器和接收器 发射出的超声波在相界面被反射 并由接收器接收 测出超声波从发射到接收的时间差 便可测出液位高低 超声波传播距离为L 波的传播速度为C 传播时间为 t 则 L是与液位有关的量 故测出L便可知液位 L的测量一般是用接收到的信号触发门电路对振荡器的脉冲进行计数来实现 外贴式超声波液位开关 外贴式超声波液位开关采用超声波检测技术 解决了传统的液位开关的不足 不受液体表面的泡沫 水汽的影响 侧贴式超声波液位开关利用超声波在管壁介质中的余震信号 大幅度提高了稳定性和穿透性 可适用于多种材料的容器 包括 合金钢 不锈钢 塑料 玻璃及各种合成材料 外贴非接触式超声波液位开关提供了容器尤其是高压 腐蚀 密闭容器物位测量的解决方案 将探头紧贴于容器外侧壁 不需要打孔 即可完成单点物位测量 这种技术不受介质压力 温度 泡沫 气体 反射系数等因素的影响 所以适用于医药 石油 化工 电力 食品等行业的各类液体液位工程控制 对于有毒的 强腐蚀危险品液体的检测 该产品更是理想的选择 雷达 电磁波 雷达液位计的测量原理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 关系式如下 D CT 2式中D 雷达液位计到液面的距离C 光速T 电磁波运行时间 a 气介式 b 液介式 c 固介式单探头超声波液位计 光电 光电液位开关是一种结构简单 使用方便 安全可靠的液位控制器 它使用红外线探测 可避免阳光或灯光的干扰而引起误动作 其体积小 安装容易 有杂质或带粘性的液体均可使用 外壳材质有PC 所以耐油 耐水 耐酸碱 它在净水 污水处理 造纸 印刷 发电机设备 石油化工 食品 饮料 电工 染料工业 油压机械等方面都得到了广泛的应用 工作原理 利用光线的折射及反射原理 光线在两种不同介质的分界面将产生反射或折射现象 当被测液体处于高位时则被测液体与光电开关形成一种分界面 当被测液体处于低位时 则空气与光电开关形成另一种分界面 这两种分界面使光电开关内部光接收晶体所接收的的反射光强度不同 即对应两种不同的开关状态 如下图 音叉 振动棒 射频电容式 叉体由晶体激励产生振动 当叉体被液体浸没时振动频率发生变化 这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量 达到液位报警和控制的目的 音叉式液位限位开关 又被称作 电气浮子 凡使用浮球限位开关和由于结构 湍流 搅动 气泡 振动等原因不能使用浮球液位开关的场合均可使用 音叉式液位限位开关 其结构及原理特性使其能够取代任何一种激励的液位开关 振动棒 振动棒式物位限位开关运用音叉的 共振 原理 振动管和内置的振动棒在压电元件的驱动下产生振动 当探头被测物料埋没时 振动幅度急剧减小 由此转化为电子信号 使继电器动作 输出一个开关量达到控制或报警的目的 主要特点 适应性强 与音叉物位开关相比单棒式探头能有效防止夹料和粘料 在较多挂料时 仍能稳定工作 与电容式物位开关相比不受被测介质电参数影响 物料品种改变 湿度变化不影响传感器工作 射频电容式物位限位开关 下称限位开关 是一种新型的物位仪表 由于采用了 射频技术 和 数码标定技术 解决了长期以来电容式物位限位开关在使用中温漂大 不易标定的两大难题 特别是 数码标定技术 属国