物位 傳感器 可分兩類:一類是連續測量物位變化的連續式物位 傳感器(qì) ;另(lìng)一類是以點測爲目的的開關式物位(wèi) 傳感器 即物位開關。目前,開關式物位(wèi) 傳感器 比連(lián)續式物位 傳感器 應用得廣。它主要用于過(guò)程自動控制的門限、溢流和空轉防止等。連(lián)續式物位 傳感器 主(zhǔ)要用于連續控(kòng)制和倉庫管理等方面,有時也(yě)可用于多點報警系統中。下面介紹幾種(zhǒng)實用化的物位 傳感(gǎn)器 及應用。
l、電容式物位 傳(chuán)感器 電容式物位 傳感器 有兩個導體電極(通常把容器壁作爲一個電極),由(yóu)于(yú)電極(jí)間是氣體、流體或固體而導(dǎo)緻靜(jìng)電容的變化,因此可以(yǐ)敏感物位。它(tā)的敏感元件有三種形式,即棒狀、線狀和闆狀,其工作溫度、壓力主要受絕緣材料的限(xiàn)制。電容式物位(wèi) 傳感器 可以采用微機控(kòng)制,實現自動調整靈敏度,并且具有自診斷的功能,同時能夠檢測敏感元件的破(pò)損、絕緣性的降低、電纜和電路的故障等,并可以自動報警(jǐng),實(shí)現高可靠性的信息傳遞。由于電容式物位 傳感器 無機械可動部分,且敏感元件(jiàn)簡單,形狀和結構的自由 以大,操作方便(biàn),因此,它是應用zui廣的一種物位 傳感器 。
2、浮于自動平衡式物位(wèi) 傳感器 這(zhè)種 傳感器(qì) 通過檢測(cè)平衡浮子浮力的變化來進行液位的測量。它可以(yǐ)配備微機,使之具有(yǒu)自檢、自診斷和遠傳(chuán)的功能,利用它可以高精度地(dì)測量大跨度的液(yè)位。
3、壓力式物位 傳(chuán)感器(qì) 一般采用半導體膜盒(hé)結構,利用金屬片(piàn)承受液體壓力.通過封入的矽油導壓傳遞給半導(dǎo)體應變片進行(háng)液位的測量。由于固态壓力 傳感器 (壓阻電橋式)性能的提高(gāo)和微(wēi)處理技術的發展,壓力式物位 傳感器 的(de)應用愈來愈廣。近年來.已經研(yán)制出了體積小、溫度範圍寬、可靠性好、精度高的(de)壓力式物位 傳感器 ,同時,其應用範圍也不斷地拓寬。
4、超聲波物位 傳感器(qì) 它是一種非接觸式的物位 傳(chuán)感器 ,應(yīng)用領域十分(fèn)廣泛。其工作原理是,工作時向液面或粉(fěn)體(tǐ)表面發射(shè)一(yī)束超聲波,被其反射後, 傳感器(qì) 再接收此反射(shè)波。設聲(shēng)速一定,根據聲波往返(fǎn)的時間就可以(yǐ)計算出傳(chuán)吸器到液面(粉體表面)的距離,即測(cè)量出液面(粉體表面)位置(zhì)。其敏(mǐn)感元件有二種,一種是由線圈、磁鐵和膜構成的,另一種是由壓電式磁緻伸縮材料構成的(de)。前者産生的是10KHz的超聲(shēng)波,後者(zhě)産生的是20~40Khz的超聲波。超聲波的頻率愈低,随着距離(lí)的衰減愈小,但是反射效率也小。因(yīn)此,應(yīng)根據測量範圍、物位表面狀況(kuàng)和周圍環境條件來決定所使用的超聲波 傳感器 。高性能的超聲波物位 傳感器 由微機控制。以緊(jǐn)湊的硬件進行特性調(diào)整和功能檢(jiǎn)測。它可以準确地區别信号波和噪聲(shēng),因此(cǐ),可以在攪拌器工(gōng)作(zuò)的任況下測量(liàng)物位。此外,在高溫或吹風時也可檢測物位,特别是可以檢測高粘(zhān)度液體和粉狀體的物(wù)位
5、激光式物位 傳感器 它是一種性能優良的非(fēi)接觸(chù)式高精度物位 傳(chuán)感器(qì) 。其工作原理與超聲波(bō)物位(wèi) 傳感器 相同,隻是把超聲波換成光波。激光束很細,作爲(wèi)物(wù)位 傳感器 時,即使物位表面極其粗糙(cāo),其反射波束(shù)也不過加寬到20mm,但這仍是激光式物(wù)位 傳感器 可以接(jiē)收的範圍内(nèi)、激光式物位 傳感器 一般采(cǎi)用近紅外光。它是把光流發(fā)射(shè)出的激光利用半透射反(fǎn)射鏡(jìng)處理(lǐ)。一部分作爲基準參考信(xìn)号輸入時間變送器,另一部(bù)分(fèn)通過半透射反射(shè)鏡的激光經過光學系統處理成爲一定寬度的平行光束照射在物體面上。反射波(bō)到達 傳感器 接收部(bù)再轉換成電信号。因爲從照射到接(jiē)受的時間很短,所以利用取樣電路擴大成毫微秒數量(liàng)級,便于信号處理,進行時間的測量。利用微機進行數據處理,變爲(wèi)數(shù)字顯示物位值的(de)模拟(nǐ)輸出信号,再(zài)利用軟件檢測信号的可靠件,如果測定系統出現故障則報警。這種(zhǒng) 傳感器 可(kě)應用于鋼鐵工業連續鑄造裝置的砂型鐵水(shuǐ)液位高度測量。同時,它還可以應用于狹窄開口容器以及高溫、高(gāo)精(jīng)度的液面檢測。
此外,近年來随着高科(kē)技的發展,出現了數字式智能化的物位
傳感器
,它是一(yī)種先進的數字式物(wù)位測量系統(tǒng)。将其測量(liàng)部件技術與微處理器(qì)的計算功能結合爲一體,使得物位測量(liàng)儀表至控制儀表成爲全數字化系統。數(shù)字式智能(néng)化物位
傳(chuán)感器
的綜合性能指标、實際測量準(zhǔn)确度比傳統的模拟(nǐ)式物位
傳感器
提高了3-5倍。總之,随着(zhe)
傳感(gǎn)器
技術的發展.物位
傳感器
的形式将會多(duō)種(zhǒng)多樣,其形式應以非接觸式爲研制重點。其發展方向是通過(guò)廣泛應用微機(jī)等高新電子技術來獲(huò)得全面性能的進一步(bù)提高,同時(shí)還要向着小型化、智能化、多功能化(huà)的方向發展。(吳瓊(qióng))