情境五、液位的检测PPT课件

. 2、情况五液位的检测，【情况说明】液体液位的检测广泛应用于工业生产、野外测量、医疗检测和船舶航行，国内外采用的电子化和数字化等自动检测技术和手段为了提高检测的准确性，随着科学技术的发展，检测技术更趋智能化。 液面水平的检测有浮子式、静电容量式、差压式、电极式和超声波法等各种检测方法，3、任务一贮水槽的液面水平的检测，任务在工业生产和生活中经常使用贮水槽，在保持贮水槽水位的自动抽水系统中，通常在液面水平的测定中使用液面水平的传感器，一般是静电容量式液面水平的传感器知识导入静电电容式传感器是通过将非电量的变化转换为静电电容的变化来实现物理量的测定，实质上具有可变参数的电容器。 广泛应用于位移、振动、角度、加速度及压力、差压、液面(量规)、成分含量等的测量。 具有结构简单、体积小、分辨率高、动态响应好的高温、辐射、强振动等严酷条件下可工作的非接触测量容量小、功率小、输出阻抗高、负载能力差、容易发生干扰不稳定现象等特点。 4、1、认知静电电容式传感器，常见的静电电容式液位传感器如图5-1所示，主要有棒式和缆式两种。 静电电容传感器的构图如图5-2所示，5、1，识别静电电容传感器，1 .变极距离型静电电容传感器2 .变面积型静电电容传感器3 .变介电常数型静电电容传感器，6、2，静电电容传感器的使用，静电电容传感器的温度稳定性良好(电容值与电极材料无关，自发热极小)。 具有结构简单、适应性高、动态响应好、可进行非接触测量、平均效果好等优点。 (1)减小环境温度、湿度等变化的影响，保证绝缘材料的绝缘性能。 (2)去除和减少边缘效应。 (3)消除和减少寄生电容的影响，防止和减少干扰。 (四)防止和减少干扰。 7、2、电容式传感器的使用、1 .交流电桥测量电路2 .二极管双t形电路、8、2、电容式传感器的使用、3 .脉冲宽度调制电路4 .调频电路、9、2、电容式传感器的使用、5 .运算放大器式电路、10、任务实施、1、电容式传感器的选定保持储水槽的水位浮标传感器的缺点是有可动部件，冬天容易冻结的电极式传感器没有可动部件，但冬天被冰复盖。 通过利用静电电容式液位传感器，克服上述缺点，运行维护变得简单。 电容式液位传感器利用储水槽的金属壁和垂直于储水槽的金属探测棒作为电极，传感器的总容量与储水槽的液位有关。11、2、静电容量传感器的实用、12、2、静电容量传感器的实用、13、3、测量参考电路、14、4、总结调整、15、能力扩展、1、电磁式流量传感器1 .电磁式流量传感器的工作原理和使用2 .电磁式流速传感器电路、16、2、涡轮式流速传感器、涡轮式流速传感器是放置在流体中的叶轮的叶轮转速的测量如图5-17所示，17、3、光纤传感器、1、光纤结构2、光纤传感器的工作原理、18、3、光纤传感器、3、光纤传感器的特征(1)电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀。 (2)灵敏度高。 (3)轻量、小型、可弯曲。 (4)测量对象广。 (5)对被检介质的影响小。 (6)易于复用，易于净化。 (七)低成本。 4 .光纤传感器的涡轮流量计，19、4，液面传感器制作的液面报警控制电路，VG4620是单片式液面报警控制集成电路，双列八脚封装，如图5-22所示，使用极为简单。 图5-23表示用液面传感器制作的液面警报控制电路、使用VG4620的液面警报控制电路。. 21、任务2密闭容器液位测量，任务要求工业生产，贮存高温、有毒、易挥发、易燃、易爆、腐蚀性强等液体介质，这些容器液位测量必须非接触式测量，一般采用超声波液位传感器。 知识导入超声波传感器是利用超声波特性开发的传感器。 超声波是振动频率比声波高的机械波，是转换器晶片在电压的激励下振动产生的，具有频率高、波长短、衍射现象小、方向性特别好、可以变成放射线进行方向传播等特点。 超声波在液体、固体的透射能力大，特别是在不透明的固体中，能够透射到数十米的深度。 超声波接触到杂质和界面时，会产生显着的反射，变成回声，接触到可动物体时会产生多普勒效应。 因此，超声检测广泛应用于工业、国防、生物医学等领域。 22、一、识别超声波传感器，常见的超声波传感器如图5-24所示。 23、一、识别超声波传感器，1 .超声波传感器的组成2 .超声波的动作原理3 .超声波传感器的检测原理，24、二、超声波传感器的使用，1 .使用超声波传感器的基本原则2 .超声波传感器选定点1 )范围和尺寸2 )被测定物3 )振动4 )衰减5 )误判定3 .超声波检测用耦合剂，25， 25、任务实施，一、超声波传感器的选定小型超声波传感器()的远距离约l0m，其外形如图5-27(a )所示。 如图5 b所示，遥控器的发送电路是由555时间轴电路构成的振荡器，调整音量以使振荡频率为40kHz，将传感器连接到555计时器的3条腿上，接通电源，发送超声波，或者将单片机的P1.0腿插入40kHz 、26、2、超声波传感器的实用化，超声波在空气中有一定的衰减，因此向液面发送，从液面反射来的信号的大小与液位有关，液面位置越高，信号越大，液面越低，信号越小。 超声波接收、液位指示和控制电路如图5-27(c)(d )所示。 在不发送超声波信号的情况下，a点的电位为0，b点的电位为0，c点的电位也为0，d点的电位为1。 在接收超声波信号的情况下，用LM386进行放大，用感应电容滤波器仅使40kHz的信号通过，用LM386进行二次放大，在测定距离远的情况下，由于二次放大后的信号还弱，因此如果必须进一步进行三次放大的测定距离近，则二次放大后的信号变强，但三次输入电压不太高在接收到第一信号的上升沿时(c点是上升沿)，经由非门沿着下降沿(d点)，并且处理向单片机的中断(P3.2)。27、3、测量参考回路、28、4、总结调整、(1)被测量液体中不能充满密集气泡，不能浮游大量的固体，例如结晶物等。 (2)测量有粘度的液体时，必须注意液体温度的影响。 (3)在安装了测量探针的容器壁上，要求能够良好地传递信号的硬质材料，例如碳钢、不锈钢、各种硬质金属、玻璃钢、硬质塑料、陶瓷、玻璃、硬质橡胶等材料或者其复合材料。 (4)因为超声波是声音信号的一种，所以使用专用声音芯片LM386执行信号放大。 所接收的超声波信号在530mV之间能够承受LM386，并且价格低廉，所述一对一和八对一之间的电阻电容可以提高放大增益。 (5)因为在放大小信号时存在的噪声较大，所以在两级之间插入带通滤波器以使得40kHz的信号通过。然后，切断所有其它信号，并且如图5 d所示，R2()的电阻值不能变得太大。 否则，带通变宽，不能获得滤波效果。 (6)C8是能够去除直流成分的绝缘直流电容器。 这个电容器最好不要使用电解电容器。 因为这个电容器漏电大，并且存在直流成分。(7)VD1、VD2这2个二极管的作用是剪辑，当CA3140 (高输入阻抗运算放大器)的输入超过2.5V时，CA3140的动作异常，因此需要输入剪辑。29、扩大能力、一、超声波探伤1 .纵波探伤2 .横波探伤、30、一、超声波探伤、3 .表面波探伤、31、二、超声波流量计、流量的测定对于生产过程的自动化、生产效率的提高、产品质量的保证、安全生产的保障、促进科学技术的进步具有重要意义。 流量是流体在单位时间内通过截面