PHOENIX Messtechnik  740.0064 傳感器介紹

激光液位傳感器是一種非接觸式高精度液位傳感器它的性能非常好。它與超聲波液位傳感器的工作原理很相近，只是把超聲波換成光波。激光束很細(xì)，即使液位表面極其粗糙，它也能正常工作，激光式液位傳感器可以接收的范圍非常廣，一般激光式液位傳感器采用近紅外光。它是通過利用半透射反射鏡處理由光流發(fā)射出的激光。一部分作為基準(zhǔn)參考信號輸入時(shí)間變送器，另一部分通過半透射反射鏡的激光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)處理成為一定寬度的平行光束照射在物體面上。反射波到達(dá)傳感器接收部再轉(zhuǎn)換成電信號。因?yàn)閺恼丈涞浇邮艿臅r(shí)間很短，所以利用取樣電路擴(kuò)大成毫微秒數(shù)量級，便于信號處理，進(jìn)行時(shí)間的測量。利用微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，變?yōu)閿?shù)字顯示液位值的模擬輸出信號，再利用軟件檢測信號的可靠件，如果測定系統(tǒng)出現(xiàn)故障則報(bào)警。這種傳感器適用于湖泊、河道、水庫、明渠、潮汐、城市水文水位等監(jiān)測領(lǐng)域。

雷達(dá)液位傳感器，具備和激光測量原理同樣的優(yōu)勢，并且不受測量介質(zhì)的影響，受外部環(huán)境影響較小，無需重復(fù)校準(zhǔn)，但測量的高度一般在6米以內(nèi)，特別適用于帶加熱蒸汽的大型容器的罐內(nèi)測量，如渣油、瀝青等監(jiān)測領(lǐng)域。

超聲波液位傳感器，原理是監(jiān)測超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來計(jì)算液位高度，安裝簡單，靈活性較高，但容易受到超聲波傳播能量損耗的影響，不適用于吸波環(huán)境，如泡沫、粉塵、蒸汽等監(jiān)測領(lǐng)域。

靜壓式液位傳感器，測量原理是通過在底部安裝壓力傳感器得到壓力值。計(jì)算轉(zhuǎn)換為液位高度，優(yōu)點(diǎn)是不收液面高度的影響，但是高度越高，要求的液位傳感器精度也越高，長時(shí)間使用或者更換液體時(shí)需要進(jìn)行校準(zhǔn)。廣泛應(yīng)用于城市的給排水、污水處理、水庫、河道、海洋等監(jiān)測領(lǐng)域。

浮球式液位傳感器，通過浮球的升降來測量液位的變化，為機(jī)械式檢測，重復(fù)精度較差，不適合粘稠性或含雜質(zhì)的液體，容易造成浮球堵塞。浮球式液位傳感器的應(yīng)用范圍比較廣且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，常用于集水坑、消防水池、污水處理等監(jiān)測領(lǐng)域，不適用食品衛(wèi)生行業(yè)的監(jiān)測領(lǐng)域。

音叉振動液位開關(guān)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制系統(tǒng)中，適用于幾乎所有液體監(jiān)測領(lǐng)域。例如，工廠冷卻液罐和潤滑劑罐等液位連續(xù)監(jiān)控。其原理為：當(dāng)液體或者散料填充兩個(gè)振動叉時(shí)，共振頻率改變時(shí)，依靠檢測頻率改變而發(fā)出開關(guān)信號。輸出為開關(guān)量，不能測量連續(xù)高度。還有就是光電折射式測量，通過傳感器內(nèi)部發(fā)出光源，光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器，但遇到液面時(shí)，部分光線將折射至液體，從而傳感器檢測全反射回來光量值的減少來監(jiān)控液面。光電折射式僅適用與透明液體的液位測量。

液位傳感器是一種常見的測量液位位置的傳感器，它是將位的高度轉(zhuǎn)化為電信號的形式進(jìn)行輸出。近年來，隨著電子技術(shù)和自動化的不斷發(fā)展，液位測量與控制技術(shù)有很大的提高。日化品、食品飲料、醫(yī)藥等行業(yè)的生產(chǎn)，都離不開液位的監(jiān)控，液位傳感器的重要性日趨凸顯，甚至直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。接下來皮卡中國小編將跟大家說聊聊液位傳感器。

液位傳感器定義

液位傳感器是一種測量液位的壓力傳感器。它分為接觸式和非接觸式。

液位傳感器的類型1、浮球式液位傳感器

由行業(yè)產(chǎn)品磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之 上并沿測量導(dǎo)管上下移動。導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號，并將電子單元轉(zhuǎn)換成4～20ma或其它 電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

是利用防爆流量計(jì)液體靜壓力的測量原理工作。一般選用硅壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號，之后再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償，最后以4～20ma或0～10ma電流方式輸出。

液位傳感器特點(diǎn)

1、精度高、穩(wěn)固性好，抗煩擾機(jī)能強(qiáng)。

2、液位傳感器采取三級防雷計(jì)劃，抗雷擊后果好。

3、滿度、零位臨時(shí)穩(wěn)固性可達(dá)0.1%FS/年。

4、固態(tài)構(gòu)造，無可動部件，高牢靠性，應(yīng)用壽命長，存在反向維護(hù)、限流維護(hù)電路，在裝置時(shí)正負(fù)極接反不會破壞變送器

5、裝置便利、構(gòu)造簡略、經(jīng)濟(jì)耐用。

6、液位傳感器合適多點(diǎn)壓力參數(shù)組網(wǎng)收羅，總線支撐255臺裝備，可同時(shí)具有：4-20mA輸出跟RS485通信功效，輸出電流辨別率優(yōu)于3uA。

由于液位傳感器應(yīng)用范圍廣，不同的檢測方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，下面我們來了解一下常見的液位測量方式。

1、浮球式檢測該方式為、最古老的檢測方式，價(jià)格相對便宜。主要是通過浮球的上下升降來檢測液面的變化，其為機(jī)械式檢測，檢測精度容易受浮力影響，重復(fù)精度差，不同液體需要重新校準(zhǔn)。不適用于粘稠性或者含雜質(zhì)液體，容易造成浮球堵塞，同時(shí)，不符合食品衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用要求。

2、電容式測量電容式測量主要通過檢測由于液面或者散料高度變化而導(dǎo)致的電容值變化來測量料位高度。其具有多種類型，有可輸出模擬量的電容式液位計(jì)，液位電容式接近開關(guān)，電容式接近開關(guān)可以安裝于容器側(cè)面進(jìn)行非接觸檢測。當(dāng)選擇必須注意，電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響。

該測量方式采用安裝于底部的壓力傳感器，通過檢測底部液體壓力，轉(zhuǎn)換計(jì)算出液位高度，其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知?dú)鈮?。該檢測方式要求采用高精度、齊平式壓力傳感器，同時(shí)換算過程需要不斷進(jìn)行校準(zhǔn)。

4、光電折射式測量

該檢測方式通過傳感器內(nèi)部發(fā)出光源，光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器，但遇到液面時(shí)，部分光線將折射至液體，從而傳感器檢測全反射回來光量值的減少來監(jiān)控液面。該檢測方式便宜，安裝、調(diào)試簡單，但僅能應(yīng)用于透明液體，同時(shí)只輸出開關(guān)量信號。

音叉式測量僅為開關(guān)量輸出，不能用于連續(xù)性監(jiān)控液體高度。其原理為：當(dāng)液體或者散料填充兩個(gè)振動叉時(shí)，共振頻率改變時(shí)，依靠檢測頻率改變而發(fā)出開關(guān)信號。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監(jiān)控，主要為防溢報(bào)警、低液位報(bào)警等，不提供模擬量輸出，另外，多數(shù)情況下需要開孔安裝于容器側(cè)面。

6、超聲波測量由于其原理為通過檢測超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來計(jì)算液位高度，故容易受到超聲波傳播的能量損耗影響。其亦具備安裝容易、靈活性高等特點(diǎn)，通?？砂惭b于高處進(jìn)行非接觸式測量。但當(dāng)使用于含蒸汽、粉層等環(huán)境時(shí)，檢測距離將會明顯縮短，不建議使用在吸波環(huán)境，如泡沫等。

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