液位的检测6页

1、传感器技术与应用5.3 液位的检测引导文引导文5.3液位的检测项目引导文姓 名页数：一、 项目描述设计制作液位测量仪，能够进行液位的测量。二、项目资讯1、你知道进行液位的测量的方法有哪些？认识液位传感器的外形吗？请简单描述。玻璃管法、双色水位法、差压法、浮子法、电容法，电阻法，点感法、超声波法等等电容式液位传感器中的电容是前面的感应部位。还有陶瓷的，压阻不锈钢的等好多种。微距电容式液位传感器 2、液位传感器类型有哪些？一般都用于检测什么？怎么检测？ 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，磁性液位变送器，投入式液位变送器，电动内浮球液位变送器，电动浮筒液

2、位变送器，电容式液位变送器，磁致伸缩液位变送器，侍服液位变送器等。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。静压投入式液位变送器（液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。420mA、 05v、 010mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。 利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用。采用特种的中间带有通气导管的电缆及专门的密封技术，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。 是针对化工工业中强腐蚀性的酸

3、性液体而特制，壳体采用聚四氟乙烯材料制成，采用特种氟胶电缆及专门的密封技术进行电气连接，既保证了传感器的水密性、耐腐蚀性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。3、电容传感器分为几种类型，如何解释其测量液位的过程？你能分析一个电容传感器测量液位的测量电路吗？按工作原理分为三种：变间隙电容传感器、变面积电容传感器、变介电常数电容传感器无油时，起始电容Cx=Cx0，若使Cx0=C0，此时输出为零，指针指零，电桥无输出，系统处于平衡状态, E1Cx0= E2C0油量变化时，Cx=Cx0+Cx Cx =k1h电桥不平衡输出U 放大两相电极转动减速指针指示电位器电刷转动 改变

4、E电桥恢复平衡输出电压为零、电机停止转动、指针停在某角度上。4、对于密闭的高压容器，其液位的测量是否还可以采用接触式传感器？如不可以，请你选择适合的传感器及典型测量电路。不可以，选用超声波传感器，5、你会使用超声波传感器吗？请说明其使用原则。 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能

5、产生多普勒效应。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功 能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。6、生活中传感器应用广泛，你能列举其中使用超声波传感器的具体应用吗？ 超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其超声波传感器最主要的应用之一，超声波在医学上的应用主要是诊断疾病，它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是：对受检者无痛苦、无损害、方法

6、简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易，受到医务工作者和患者的欢迎。 在工业方面，超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去，许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍，超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上，“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的 超声波传感器应用中，超声波将与信息技术、新材料技术结合起来，将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。 超声波距离传感器可以广泛应用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域，工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，方便与工业

7、显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。三、项目计划1、 确定本工作任务需要使用的工具和辅助设备，填写下表。项目名称各工作流程使用的器件、工具辅助设备备注查找资料计算机书籍无设计电路计算机无无分析电路无无无焊接电路烙铁，焊锡钳子无调试电路电源万用表无2、 设计出一个液位测量仪，并列写出所要选用的传感器的型号、特点及相关器件的使用方法。主要器件选型描述：（要求列出具体型号、管脚图、使用注意事项、安装方式等）电容式液位传感器CPA01垂直安装测量电路设计：电路原理 当液位不变时，A点为低电平，LED1截止，三极管也处于截止状态，集电极B点电位很高，继电器J不工作，LED2发光；当液位上升时，电容量

8、C变小，阻值变大，A点电位升高，LED1发光，三极管处于导通状态，使电压源与集电极B点有一个电压差，继电器J工作,LED2,截止。3、制作任务实施情况检查单，包括小组各成员的任务分工、任务准备、任务完成、任务检查情况的记录，以及任务执行过程中出现的问题及应急情况的处理等。四、项目决策1、分小组讨论，分析阐述各自制定的设计制作计划，确定实施方案。2、老师指导确定最终方案。3、每组选派一位成员阐述方案。五、项目实施1、本组采用了哪种液位传感器？请简述其要领。电容式液位传感器CPA01 技术参数 Supply voltage 供给电压12-32VDC output 输出4-20mA ( 2 wire

9、 ) Process connection 过程连接Standard: BSP 1of 316 Ti /PVDF other types on request Connecting box 接线盒D67x55mm of stainless steel 304 IP65 Electrical connection 电气连接plug M12or cable outlet Medium temperature 介质温度-30C up to +100C Environmental temp 环境温度-30C up to +70C Max. pressure 最高耐压1.6 MPa Sensor beam 波长Diameter 5mm made in of stainless steel coated with elastomer - hose Tube length L 管子长度max. 1800 mm Accuracy 精度1% of measuring length 六、项目检查1、学生填写检查单2、教师填写评价表3、学生提交实训心得七、项目评价1、小组讨论，自我评述完成情况及发生的问题，小组共同给出提升方案和效率的建议2、小组准备汇报材料，