几种常用液位传感器
GXY-系列光纤液位传感器主要结构由光纤探头、密封探杆、光电转换和控制系统组成。产品分为:通用型、压力型、耐温型、防腐型、本安型以及单点和多点等供用户选择。
该系列产品具有:① 体积小、外形可变、光路有可挠曲性等特点,安装方便,易维护;② 其光纤敏感头可在≤0.1mm液位变化条件下触发信号输出,灵敏度极高;③ 产品的突出特点在于应用新型的光纤传感现场无电检测技术替代了传统的现场有电检测技术,具有“本安型”防爆及抗电磁干扰、抗核辐射,电绝缘等特性;④ 在易燃易爆、高温、高压及强腐蚀等各种恶劣环境中使用,其物理性能稳定、安全可靠。⑤ 该系列产品属国内首创,集高精度、安全、稳定、抗干扰、寿命长等优点于一身,是其它仪表所难以比拟的,适合在强电磁、核辐射、高电压、强腐蚀及易燃、易爆、高温、高压等场合中应用。
该系列产品可广泛用于化工、石油化工、化纤、化肥、食品、医药、交通、物流、储运及军工等行业生产、储存及运输过程中多种液体贮罐、贮槽及各种反应釜的水、油、化学试剂、酸、碱、腐蚀液和烃、烷、苯、醇、醚物质及其它低粘度洁净液态介质等液体关键点分立液位的高精度检测、定点控制及监控;同时,便于与计算机连接,有利于与现有光通信技术组成遥测网和光纤传感网络,实现罐群联网监控,是目前世界上先进的界面监控仪表之一。
技术指标
参数 指标 参数 指标
工作电源 DC12V,≥600mA 输出信号 开关信号
检测精度 ≤0.1mm 检测点数 1~6
通讯接口 RS458/RS232 工作温度 -40~260℃
工作压力 ≥10MPa 响应时间 ≤0.5s
测量方式 关键点、上下限位点、液位传感器多点准分布式液位测量 防爆标志 ExiaⅡCT6(探杆);[Exia]ⅡC (变送器)
传输距离 ≤1kM 测量介质 洁净低粘度液体
它类光纤产品:光纤物位传感器,光纤耦合器等。
电接点式-----利用液体的导电性来测量液位,如锅炉的水位测量和控制。
浮子式液位计------利用浮子浮力的变化来进行液位的测量。
压力式------利用液体静压力的原理来测量,如差压式、吹气式等。
电容式------利用两个导体电极间的流体变化而导致静电容的变化来测量液位。
超声波式-----向测量液面发射一束超声波,被其反射后,传感器再接收此反射波。如声速一定,则根据声波往返的时间就可以计算液面的高度。
激光式-----是一种性能优良的非接触式高精度液位传感器,工作原理与超声波式相同,只是把超声波换成光波。
磁致伸缩线性位移液位传感器是应用“磁致伸缩”技术研制而成。此项技术由美国于1975年世界首创。现在这一技术已在国际范围内广泛的被应用在传感器技术之中,特别是用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。康宇公司自1997年从美国引进该项技术和产品后,通过消化、吸收和不断改进,形成了有康宇特色的新一代的高科技的位移(液位)产品。它具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。它的输出信号是一个真正的绝对位置输出,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护;正是因为它的输出信号为绝对值,所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势,它可广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料等行业,对各种液罐的液位进行计量和控制。作为位移传感器,它不但可以测量运动物体的直线位移,而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。灵活的供电方式和极为方便的接线方式可满足各种测量、控制及检测的要求;由于采用非接触测量方式,不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。它良好的环境适应性、可靠性和稳定的工作,为用户带来了极大的方便,与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势,而且一只传感器既可以用来测量位移,也可以测量速度。
在石油化工、水利水电、液位传感器农田灌溉、环境监测以及自来水厂、污水处理厂等众多领域,液位(水位)是一个重要的技术参数。目前常用的液位传感器有:旋转编码浮子式传感器(机械式和光电式)、非接触式超声波传感器、压力式传感器、磁浮子接点式传感器(连续式和液位开关式)等。其分辨率从毫米级到厘米级不等,测量范围从几十厘米到几十米。除磁浮子接点式传感器外,其余传感器均比较适合测量范围较宽的应用场合。一般压力式和超声波传感器均带有变送部分,即将液位信号转换成标准电流信号(4~20mA)。旋转编码浮子式传感器分为机械式和光电式两种,光电式又分为绝对型和增量型。这类传感器输出通常为并行二进制码、串行二进制码和脉冲信号。除智能型一体化传感器外(压力式或超声波),一般没有就地显示和数字通信功能。
对于诸如农田灌溉、环境监测、污水处理等公益性部门,除测量精度、可靠性、可维护、易安装等技术性能要求外,价格也是直接影响传感器选用的重要因素之一。为此,我们研制了一种基于磁浮子接点式小量程(≤150cm)就地显示、并具有RS-485通信接口和4~20mA输出的廉价液位传感器。
液位传感器组成及原理
传感器主要由以1cm间隔均匀分布的干簧管阵列、全密封不锈钢防护管、球型磁浮子、检测电路、变送电路及LCD显示器等组成。其基本原理是检测干簧管阵列中某一个或几个干簧管触点闭合状态来表示球型磁浮子位置,即液面位置。一般的检测方法是采用电阻分压方式,其输出电压Vo是第i个闭合干簧管的分压值。这种测量方法需精确稳定的电源Ve和分压电阻R,通过适当的变换电路(V/I),可获得4~20mA标准电流输出。但是,如果多个干簧管同时接通,就会影响其分压电阻比,产生较大的测量误差。若在测量中产生一个或多个干簧管永久性导通(干簧管失效),则测量无法正常进行。为避免这种情况发生,增强传感器的适应性(现场显示和通信),我们结合工程实践,提出了采用类似键盘扫描的一种新检测方法,有效解决了这一问题。
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