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液位变送器的工作原理

作者:华恒仪表 发布日期: 2020-07-30 二维码分享

  工作原理:以静压式液位传感器为例。当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力公式为:Ρ=ρ.g.H+Po式中:
 
  P:变送器迎液面所受压力
 
  ρ:被测液体密度
 
  g:当地重力加速度
 
  Po:液面上大气压
 
  H:变送器投入液体的深度
 
  同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρ.g.H,显然,通过测取压力P,可以得到液位深度。
 
  其他类型的液位传感器最终也都能测得液位深度。最后通过内部电路的处理输出标准的电信号,如4~20mA。所测物理量:液体的深度。
 
  相关参数:
 
  工艺:扩散硅陶瓷电容蓝宝石电容任选。
 
  量程:0---0.5---200米
 
  输出:4---20mA(2线制)
 
  供电:7.5---36VDC
 
  综合精度:0.1%FS
 
  介质温度:-30~60℃
 
  环境温度:-40~85℃
 
  零点温漂移:≤±0.05%FS℃
 
  量程温度漂移:≤±0.05%FS℃
 
  补偿温度:0~70℃
 
  安全过载:150%FS
 
  采样频率:≤2ms等等。
 
  具体应用:
 
  广泛用于水厂、炼油厂、化工厂、玻璃厂、污水处理厂、高楼供水系统、水库、河道、海洋等对供水池、配水池、水处理池、水井、水罐、水箱、油井、油罐、油池及对各种液体静态、动态液位的测量和控制。
 
  技术指标:测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等。国内的产品在这些方面还比较薄弱,和国外的产品还存在差距。
 
  分类:
 
  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。
 
  参考价格:
 
  静压式液位变送器:国产350-2000元,进口5000以上,WL400超声波水位传感器,美国Globalwater,报价1W。
 
  浮球液位变送器:200左右
 
  超声波液位变送器:5000+,例如西门子SIEMENS液位计水位传感变送器7ML5221-1BA117ML5221-1DA11,报价5K左右,WL700超声波水位传感器,美国Globalwater,报价1W。
 
  电容式液位变送器:200-2000元。北京华控科技1300元;香港晖祥T83 T91 T92 T81型电容式450~600元。
 
  优缺点:
 
  A:投入式液位计的长处主要是测量精度高;设备便利;信号可远传遥控;可以经过挑选不一样的材料反抗各种介质的腐蚀;合适用于防爆场合;价钱适中。
 
  缺点:测量信号需求换算;无法测量逾越125℃的高温介质温度;测量介质的密度必需均匀共同。
 
  改进:通过硬件优化和软件滤波提高精度,限制被测对象温度,防止变送器损坏。
 
  B:浮球液位计是一种依托浮力原理测量液位的办法。通常是经过浮球与刻度尺合作的方法,使观测者可以直观读取液位的高度。长处:可以疾速、直观地读数;价钱低廉;设备简洁。
 
  缺点:精度低;设备受容器形状布局的约束比拟大;不合适用于腐蚀性强、有危险性的介质;无法完成远传和调理。
 
  改进:使用阻尼装置和带更小分度值的刻度值可提高精度。和被测介质接触的部位图上隔绝涂料可以延长寿命,减慢腐蚀。水位的远程传送可以通过结构的改造实现,但是成本上升了。
 
  C:磁翻板液位计是靠安装在容器内部的磁力浮子,股动容器外部的磁力翻板翻转完成信号变换和液位显现。
 
  长处:可以疾速、直观地读数;价钱较低;可完成远传和调理。
 
  缺点:精度低;设备杂乱;量程约束;设备体积比拟大。
 
  D:电容式液位计是运用电容两极板间电容值改变测量液面的高度。
 
  长处:体积较小,简单完成远传和调理;适用于具有腐蚀性和高压介质。
 
  缺点:介质和液面上部的介电常数必需坚持稳定才华精确测量;测量规模受金属棒长度约束;对容器原料有较高的需求;被测介质具有导电性。
 
  E:雷达液位计是经过勘探本身宣布的微波(波长很短的电磁波)被液面反射后的信息换算液/物面方位。长处:可以测量压力容器内液位,可以疏忽高温、高压、结垢和冷凝物的影响;精度较高;与介质无直触摸摸;耐腐蚀性强;可在真空环境中运用;设备简洁。
 
  缺点:价格较高;受容器几许布局和材料特性影响;简单受电磁波搅扰。
 
  改进:可以尝试国内产品的优化,逐步做到进口产品的技术指标。使用时注意屏蔽周边环境可能存在的电磁干扰。
 
  F:超声波液位计是经过勘探本身宣布的超声波被液面反射后的信号换算液/物面方位的长处:与介质无直触摸摸;耐腐蚀性强;精度较高;设备简洁。
 
  缺点:价钱较贵;超声波受传输前沿的气体成分影响较大;受容器几何布局特性影响较大;不适用于有气泡或悬浮物的介质;容易电磁波搅扰。
 
  改进:优化安装布局,减少干扰。


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