一文了解液位傳感器


前 言? ??
近年來,隨著電子技術(shù)和自動化的不斷發(fā)展,其高新技術(shù)在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,也因此,液位測量與控制技術(shù)也有了極大的提高。
除此之外,也因為液位傳感器的功能越來越完善,其也對許多行業(yè)提供了巨大的貢獻(xiàn),例如石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量現(xiàn)都已離不開液位的監(jiān)控。發(fā)展至今,液位傳感器的重要性日趨凸顯,甚至直接影響著生產(chǎn)與生活。

從簡要來說,液位傳感器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的液位控制器件,沒有復(fù)雜的電路,它具有比一般機械開關(guān)體積小,工作壽命長等優(yōu)點。適用于高溫、高壓、強腐蝕、易結(jié)晶、防堵塞、防冷結(jié)以及固體粉狀、粒狀物料等特殊條件下的液位、料位或物位的連續(xù)檢測,并可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過程中的檢測控制。
五種常見液位傳感器??
在日常生活中,液位傳感器常見的主要有電容式液位傳感器、浮球式液位傳感器、超聲波液位傳感器、雷達(dá)液位傳感器及投入式液位傳感器這五種。
因它們的設(shè)計原理及測量方式的不同,測量的量程范圍及適用場景也不同。而它們的設(shè)計原理和測量方式等具體是怎樣設(shè)計的?下面瑞儀卡科技來為您一一展開介紹。
電容式液位傳感器
電容液位傳感器采用的是電容式檢測原理,電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。
它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi),金屬棒作為電容的一個極,容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。

由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同,比如:ε1>ε2,則當(dāng)液位升高時,電容式液位計兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。
反之當(dāng)液位下降,ε值減小,電容量也減小。
浮球方式的液位傳感器
浮球式液位傳感器,利用浮球液位開關(guān)的磁性浮子隨液位升或降,使傳感器檢測管內(nèi)設(shè)定位置的干簧管芯片動作,發(fā)出接點開(關(guān))轉(zhuǎn)換信號?!?/p>
在密閉的非導(dǎo)磁性管內(nèi)安裝有一個或多個干簧管,然后將此管穿過一個或多個中空且內(nèi)部有環(huán)形磁鐵的浮球,液體的上升或下降將帶動浮球一起上下移動,從而使該非導(dǎo)磁性管內(nèi)的干簧管產(chǎn)生吸合或斷開的動作,從而輸出一個開關(guān)信號。

浮球方式的液位傳感器,應(yīng)用范圍比較廣且經(jīng)濟(jì)實用,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。此外,它還可以應(yīng)用于科學(xué)研究、湖泊生物多樣性檢測等多元化場景之中,未來應(yīng)用潛力受多方看好?!?br>
超聲波式液位傳感器
超聲波液位傳感器是一種非接觸式傳感器,使用的是超聲波反射原理,也就是通過監(jiān)測超聲波發(fā)送與反射的時間差來計算液位高度,從而達(dá)到液位測量目的。

它具有非接觸、安裝簡單,靈活性高等的特點,不過安裝環(huán)境要求監(jiān)測下方位置不能有障礙物阻擋信號。超聲波對液體的穿透本領(lǐng)很大,可以穿透幾十米甚至更高的深度,可用于水文監(jiān)測、污水監(jiān)測、罐體液位監(jiān)測等應(yīng)用場景。
雷達(dá)式液位傳感器
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。
靜壓式液位傳感器
測量原理為液柱產(chǎn)生的靜壓為液體密度和液位的函數(shù),安裝在儲罐底部的壓力?傳感器測量該相對于大氣壓力表壓,根據(jù)已知的介質(zhì)密度,將測量值轉(zhuǎn)換成液位。
原理為 p=ρgh,其中 p 為壓力、ρ?為液體密度、g 為重力加速度常數(shù)、h 為液位高度。

在氣相壓力?(大氣壓)、液體密度和重力加速度一定的情況下,罐內(nèi)液體壓力和罐內(nèi)液位高度成正比。靜壓式液位傳感器原理簡單,一般安裝于罐體側(cè)壁或底部。靜壓液位測量幾乎適用于所有介質(zhì),在沒有壓力或溫度波動的情況下,儲罐可采用靜壓液位計進(jìn)行液位監(jiān)控,例如原水罐或軟化水罐。
當(dāng)制藥用水儲存系統(tǒng)罐體體積較小、水溫波動頻繁或罐體帶壓工作時,靜壓液位計易發(fā)生液位漂移,故其較少使用在注射用水與純化水等制藥用水的儲存系統(tǒng)中。
瑞儀卡專業(yè)液位監(jiān)測解決方案??
瑞儀卡針對各種有液位監(jiān)測需求的行業(yè),有一套自己專業(yè)的液位監(jiān)測解決方案,可監(jiān)測凈水、污水、潤滑油、柴油、液壓油等多種液體的液面高度。
瑞儀卡液位監(jiān)測傳感器依照客戶要求及工況選型需求設(shè)計有接觸式與非接觸式二類,產(chǎn)品分為投入式液位、電容式液位、超聲波液位、雷達(dá)液位等傳感器系列。
產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于湖泊、河道、水庫 、海洋、污水處理、集水坑、消防水池、工程機械、 化工等領(lǐng)域的油液位監(jiān)測。
RKL-01 投入式液位變送器

RKL-01投入式液位變送器采用不銹鋼隔離膜片和擴散硅壓力芯體,壓力芯體采用激光微調(diào)電阻工藝,可在寬溫度范圍內(nèi)對零點和靈敏度進(jìn)行溫度補償。
同時,它使用帶通大氣導(dǎo)管的專用電纜和防水技術(shù),保證了水密性,帶有通大氣管,有利于獲得準(zhǔn)確穩(wěn)定的測量數(shù)據(jù)。
RKL-02 雷達(dá)液位計

RKL-02 雷達(dá)液位計(帶顯示)天線發(fā)射極窄的微波脈沖,該脈沖在空氣中以光速傳輸,遇到被測介質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,被同一天線接收。
發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比,由此可以用來計算天線到被測介質(zhì)表面的距離。
RKL-03 超聲波液位計(帶顯示)

RKL-03 超聲波液位計(帶顯示)是一種非接觸式、可靠性高、性價比高、安裝維護(hù)方便的物位測量儀表,無需接觸測量介質(zhì)即可滿足大部分物位的測量要求。
傳感器發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比,由此可以用來計算天線到被測介質(zhì)表面的距離。該產(chǎn)品可配合RK600系列數(shù)據(jù)記錄儀或一般采集儀使用。
RKL-04 電容式液位傳感器

RKL-04 電容式液位傳感器采用同軸電容作為傳感部分,當(dāng)液體進(jìn)入電容器后會引起傳感器外殼和感應(yīng)電極間的電容量變化,這個變化量通過后續(xù)的采集轉(zhuǎn)換電路和精密的線性和溫度補償,輸出現(xiàn)場所需的標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流、數(shù)字信號(采樣頻率可調(diào))。
RKL-04采用食品級鐵氟龍和304不銹鋼材料,全焊接結(jié)構(gòu),衛(wèi)生等級高,抗斷裂強度高;長期工作穩(wěn)定,可靠性高。用于測量:油(汽油、柴油、液壓油、潤滑油)、水(污水)、飲料、醫(yī)療、化工等液體介質(zhì),適用于高低溫的場合。具有極寬的測量范圍:0.03......6m,特別適合測量500mm以下的液體高度。
結(jié) 語?
科技發(fā)展到今天,人類發(fā)明了無數(shù)種的液位測量方法,從古老的標(biāo)尺,發(fā)展到現(xiàn)代的電容式、光電、超聲波,雷達(dá)測量儀。
如今液位傳感器、液位開關(guān)已成為石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保、家電等領(lǐng)域的“一把好手”,在我們的生活中發(fā)揮著重要作用。?
此外,在近幾年物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展下,投入式液位傳感器憑借測量準(zhǔn)確、精度高、響應(yīng)速度快、技術(shù)先進(jìn)、功耗低等優(yōu)點在液位傳感器市場中占有獨特的優(yōu)勢,并且能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)社會的發(fā)展,堅固的不銹鋼封裝讓它能在絕大部分介質(zhì)的液位測量中游刃有余,在接觸式液位測量方面占據(jù)領(lǐng)先地位。
總體而言,液位傳感器的未來前景是非常值得期待的。
END