物位傳感器及其應(yīng)用
物位傳感器及其應(yīng)用 l、電容式物位傳感器 電容式物位傳感器有兩個(gè)導(dǎo)體電極(通常把容器壁作為一個(gè)電極),由于電極間是氣體、流體或固體而導(dǎo)致靜電容的變化,因此可以敏感物位。它的敏感元件有三種形式,即棒狀、線狀和板狀,其工作溫度、壓力主要受絕緣材料的限制。電容式物位傳感器可以采用微機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整靈敏度,并且具有自診斷的功能,同時(shí)能夠檢測(cè)敏感元件的破損、絕緣性的降低、電纜和電路的故障等,并可以自動(dòng)報(bào)警,實(shí)現(xiàn)高可靠性的信息傳遞。由于電容式物位傳感器無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分,且敏感元件簡(jiǎn)單,形狀和結(jié)構(gòu)的自由 以大,操作方便,因此,它是應(yīng)用最廣的一種物位傳感器。 2、浮于自動(dòng)平衡式物位傳感器 這種傳感器通過(guò)檢測(cè)平衡浮子浮力的變化來(lái)進(jìn)行液位的測(cè)量。它可以配備微機(jī),使之具有自檢、自診斷和遠(yuǎn)傳的功能,利用它可以高精度地測(cè)量大跨度的液位。 3、壓力式物位傳感器 一般采用半導(dǎo)體膜盒結(jié)構(gòu),利用金屬片承受液體壓力.通過(guò)封入的硅油導(dǎo)壓傳遞給半導(dǎo)體應(yīng)變片進(jìn)行液位的測(cè)量。由于固態(tài)壓力傳感器(壓阻電橋式)性能的提高和微處理技術(shù)的發(fā)展,壓力式物位傳感器的應(yīng)用愈來(lái)愈廣。近年來(lái).已經(jīng)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(shí),其應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。其工作原理是,工作時(shí)向液面或粉體表面發(fā)射一束超聲波,被其反射后,傳感器再接收此反射波。設(shè)聲速一定,根據(jù)聲波往返的時(shí)間就可以計(jì)算出傳吸器到液面(粉體表面)的距離,即測(cè)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(gòu)成的,另一種是由壓電式磁致伸縮材料構(gòu)成的。前者產(chǎn)生的是10KHz的超聲波,后者產(chǎn)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(yīng)根據(jù)測(cè)量范圍、物位表面狀況和周圍環(huán)境條件來(lái)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(jī)控制。以緊湊的硬件進(jìn)行特性調(diào)整和功能檢測(cè)。它可以準(zhǔn)確地區(qū)別信號(hào)波和噪聲,因此,可以在攪拌器工作的任況下測(cè)量物位。此外,在高溫或吹風(fēng)時(shí)也可檢測(cè)物位,特別是可以檢測(cè)高粘度液體和粉狀體的物位. 此外,近年來(lái)隨著高科技的發(fā)展,出現(xiàn)了數(shù)字式智能化的物位傳感器,它是一種先進(jìn)的數(shù)字式物位測(cè)量系統(tǒng)。將其測(cè)量部件技術(shù)與微處理器的計(jì)算功能結(jié)合為一體,使得物位測(cè)量?jī)x表至控制儀表成為全數(shù)字化系統(tǒng)。數(shù)字式智能化物位傳感器的綜合性能指標(biāo)、實(shí)際測(cè)量準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)的模擬式物位傳感器提高了3-5倍。總之,隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展.物位傳感器的形式將會(huì)多種多樣,其形式應(yīng)以非接觸式為研制重點(diǎn)。其發(fā)展方向是通過(guò)廣泛應(yīng)用微機(jī)等高新電子技術(shù)來(lái)獲得全面性能的進(jìn)一步提高,同時(shí)還要向著小型化、智能化、多功能化的方向發(fā)展。
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