鉛酸電池電解液液位傳感器介紹

1、鉛酸電池液位傳感器介紹該液位傳感器是基于機器視覺技術(shù)和高速數(shù)字技術(shù)的專利產(chǎn)品，測量過程 對環(huán)境電磁場和被測液體溫度、密度不敏感，低電壓內(nèi)部隔離供電，數(shù)字方式隔 離輸出數(shù)據(jù)，特別適于小量程、高精度的在線式液位測量，同時可測量溫度。1主要技術(shù)指標.1.1滿足如下正常使用環(huán)境條件a）工作溫度范圍：060C，b）濕度不大于98%，c）長期承受35%左右的稀硫酸溶液的腐蝕，酸液密度在1.0001.350g/cm3 之間；（已通過90天的稀硫酸連續(xù)浸泡實驗），d）傳感器無運動部件，全密封；1.2安裝尺寸：液位傳感器通過M35X2的螺紋垂直安裝，螺紋長度為25mm；1.3量程及精度：量程：70mm連續(xù)測量，

2、精度：1mm （可達到土 0.5mm）；1.4數(shù)據(jù)輸出方式：CAN總線，100KHz，供電：1.5 5V-3.5V;1.5弓|線：2根電源線，2根數(shù)據(jù)線1.6外殼材料：目前使用ABS工程塑料，全密封。1.8溫度測量精度：0.5C2測量原理光學鉛酸電池液位傳感器由密閉于L形箱體中的點光源、線陣CCD 及其處理電路構(gòu)成，將該裝置半浸于待測液體中，且光源與線陣CCD成 L形布放，即光源在線陣CCD的下方略前處，發(fā)光單元和感光單元在一 個箱體中；線陣CCD嵌于密閉箱體側(cè)面，如圖1。由于點光源只有微量光線能直射CCD表面，所以液面下的CCD主要 采集點光源在液體中的散射光，故而光強很弱；液體的浸潤效應使

3、得液 面與CCD的接觸處形成一個曲面，由于該曲面的面積遠遠小于光源的面 積，所以可近似認為照射到該曲面的光線是平行的，在該曲面上，一部 分光線發(fā)生全反射，另一部分發(fā)生反射和折射，從而在CCD與該曲面鄰 近處形成明暗突變，如果該曲面是上凹形，則光強由液面下方向液面上 方形成一個“峰谷峰”的突變模式，如果該曲面是下凸形，則光強由液 面下方向液面上方形成一個“谷峰”的突變模式；而液面上方，隨著折 射光密度逐漸下降線陣CCD的感光強度也逐漸降低，但要比液面下方的 曝光強度大一些。利用這些光強信號特性可確定液面位置。該測量方法 獲得的液位特征非常明顯，是一種無需光學成像透鏡的光學液位測量方 法，具有精度

4、受液體溫度變化和濃度變化的影響極小、結(jié)構(gòu)緊湊、易于 布放、無異動部件等優(yōu)點。圖1傳感器光路原理圖3與現(xiàn)有液位傳感器的比較目前主要有兩種可連續(xù)測量的液位傳感器相對比較適合用于蓄電池 監(jiān)測系統(tǒng)，一種是上海某公司生產(chǎn)的移動電感環(huán)式液位傳感器，另一種 是電子部某研究所研制的電容陣列式液位傳感器。其中移動電容環(huán)式液 位傳感器是一種浮力型液位測量裝置，其局限性有兩方面：載體豎直方 向加速度及被測液體的涌動將影響其測量精度，即動態(tài)測量的穩(wěn)定性不 高；另一方面，被測液體中的粘附物將增大移動環(huán)的體積并改變浮力， 進而影響液位測量精度，同時，被測液體的溫度和密度對液位測量也有 加大影響。電容陣列式液位傳感器經(jīng)溫度

5、補償后，測量精度不比移動電 感環(huán)式液位傳感器差，而且不受載體加速度和液體涌動的影響，但其局 限性在于可維護性，由于電容極板間的空間非常小，當粘附物進入其狹 小空間并粘附在電容極板上，液位的測量精度將大打折扣，并且即使回 到實驗室也很難處理，更不用說現(xiàn)場可維護性了。（盡管相比懸臂梁式 密度傳感器，移動電感環(huán)式液位傳感器有一定的現(xiàn)場可維護性，但影響 其測量精度的其他因素是不可避免的。）光學鉛酸電池液位傳感器采用了特殊的筒式結(jié)構(gòu)，可以緩沖被 測液體的涌動對測量精度的影響（U形管原理），當粘附物粘附在傳 感器的測量面上并對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響時，可采取現(xiàn)場擦拭，由 于傳感器桶內(nèi)空間足夠大，所以擦拭很方便（另外，還可對目前的液 位傳感器進行結(jié)構(gòu)等改造，將獲得很好的動態(tài)測量性能和現(xiàn)場可維護 性）。4誤差分布其中橫軸為實際液位，縱軸為誤差。_LJI010203040506070液位(mm)5裝置照片其中