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超声波式、伺服式、静压式液位传感器的工作原理

作者:admin  更新时间:2017-08-24
超声波式、伺服式、静压式液位传感器的工作原理
同其他传感器一样,液位传感器也有许多品种,常见的有超声波式、伺服式和静压式三种。因为各自的作业原理以及性能之间的差异,它们的使用也不一样。下面从传感器的作业原理方面剖析,介绍它们都有哪些特色。
    超声波液位传感器的作业原理是由换能器宣布高频超声波脉冲遇到被测介质外表被反射回来,部分反射回波被同一换能器接纳,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传达,从发射到接纳到超声波脉冲所需时刻间隔与换能器到被测介质外表的间隔成正比。此间隔值S与声速C和传输时刻T之间的联系能够用公式表示:S=CT/2。
    因为发射的超声波脉冲有一定的宽度,使得间隔换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭,无法辨认,不能丈量其间隔值。这个区域称为丈量盲区。盲区的巨细与超声波液位传感器的类型有关。超声波液位传感器能够使用于各种杂乱工况。换能器内置温度传感器,可实现丈量值的温度补偿。 
    伺服式液位传感器是最近比较成功的新式液位传感器,首要使用在轻油品的高精度丈量中。与雷达液位传感器构成比较强的竞赛。 基本原理同钢带式液位传感器,但具有准确的力传感器以及伺服体系,构成闭环调节体系,经过考虑钢带本身重力,准确地调节浮子高度以到达平衡浮力和重力,得到准确的当前液面到罐顶高度,以得到液位值。
    静压式液位传感器比较特别,其使用均匀液体的压强与高度成正比的联系经过丈量液体底部的压力来折算液位高度。因为静压式液位传感器受介质密度和温度影响很大,所以常常精度比较差,而为消除这些影响,静压式液位传感器需求许多其他测验外表,成果建立一套完善的静压丈量体系价格很高。
    用静压丈量原理:当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面遭到的压力公式为:
P=ρgH+Po   
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   
    一起,经过导气不锈钢将液体的压力引进到传感器的正压腔,再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连,以抵消传感器反面的 Po ,使传感器测得压力为:ρg.H 。明显 , 经过测取压力 P ,能够得到液位深度。