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液位變送器的工作原理及選型指導(dǎo)

分類(lèi)：技術(shù)中心 1724人瀏覽 2019-06-24

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液位變送器是對(duì)壓力變送器技術(shù)的延伸和發(fā)展，根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)水、油及糊狀物的體積、液高、重量的準(zhǔn)確測(cè)量和傳送。

液位變送器工作原理

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。

（浮球）液位變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。壓力變送器和絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其值被微處理器用來(lái)判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測(cè)量范圍。工程單位換算、阻尼、開(kāi)方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù)字通信。

D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來(lái)的并經(jīng)校正過(guò)的數(shù)字信號(hào)微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。

數(shù)字通信線路為變送器提供一個(gè)與外部設(shè)備(如205型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接接口。此線路檢測(cè)疊加在4-20mA信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)回路傳送所需信息。通信的類(lèi)型為移頻鍵控FSK技術(shù)并依據(jù)BeII202標(biāo)準(zhǔn)。

液位變送器選型

液位變送器作為液位測(cè)量顯示儀表由于安裝方便、測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)在工程應(yīng)用中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。液位變送器在日常使用較多的有投入式液位變送器、單法蘭液位變送器、雙法蘭液位變送器、射頻電容液位變送器等。

液位變送器的特點(diǎn)與選用
由于液位變送器的種類(lèi)較多，而每種液位變送器在不同的場(chǎng)合使用都有講究，我們的設(shè)計(jì)部門(mén)與使用部門(mén)在日常選用時(shí)應(yīng)該了解各種液位變送器的產(chǎn)品特點(diǎn)而有針對(duì)的選擇。
1、單法蘭液位變送器
單法蘭液位變送器有平法蘭與帶插入筒法蘭液位變送器，都是利用被測(cè)量介質(zhì)的自身重力作用來(lái)測(cè)量液位的高度的。單法蘭液位變送器適用于粘度較大、易結(jié)晶的介質(zhì)，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。
2、雙法蘭液位變送器
雙法蘭液位變送器是一種差壓式變送器，為避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測(cè)量方法。主要特點(diǎn)是需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離、測(cè)量介質(zhì)對(duì)變送器敏感原件有腐蝕作用、懸浮液體或高粘度介質(zhì)、被測(cè)介質(zhì)由于環(huán)境或流程溫度變化而固化或結(jié)晶、更換被測(cè)介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測(cè)量頭等。雙法蘭液位變送器主要應(yīng)用于密封壓力容器液位的測(cè)量。
3、投入式液位變送器
投入式液位變送器有桿式與攬式，其原理是基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng)，將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性校正，轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。由于此變送器安裝方便、簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測(cè)量，不受被測(cè)介質(zhì)起泡、沉積等影響，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。
4、射頻電容液位變送器
射頻電容液位變送器原理是當(dāng)探級(jí)與導(dǎo)電液體構(gòu)成一電容器，其中探級(jí)線的金屬內(nèi)芯為電容的一極，導(dǎo)電液體為電容的另一極，中間為高穩(wěn)定性的聚四氟乙烯，即探級(jí)線的絕緣外層作為兩極之間的介質(zhì)，隨著液位的變化，液體包圍探級(jí)線的面積隨之改變，使構(gòu)成電容器兩極的相對(duì)面積改變，當(dāng)液位上升時(shí)，電容量就會(huì)增加，射頻電路將這一變化轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。射頻電容液位變送器對(duì)測(cè)量高溫壓力容器與測(cè)量常溫常壓一樣簡(jiǎn)單，且測(cè)量值不受被測(cè)液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。主要用于酸堿類(lèi)，氯化物，有機(jī)溶劑，液態(tài)CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面，中藥等液體位測(cè)量。

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