液位變送器介紹課件

液位傳感器及變送器蔡宏輝變送器概念：變送器的概念是將非標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的儀器，傳感器則是將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，過(guò)去常講物理信號(hào)，現(xiàn)在其他信號(hào)也有了。一次儀表指現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表或基地控制表，二次儀表指利用一次表信號(hào)完成其他功能：諸如控制，顯示等功能的儀表。輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。這個(gè)術(shù)語(yǔ)有時(shí)與傳感器通用。變送器將傳感信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc變送器：除有傳感的功能之外還有放大整形的功能，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的控制信號(hào)．如：4－20mA輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。液位變送器，可稱為液位計(jì)的顯示儀表，可簡(jiǎn)稱為液位計(jì)，不包含其液位傳感器的部件。液位變送器液位測(cè)量通常指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中封閉式或敞開(kāi)容器中液位的高度進(jìn)行檢測(cè)；液位變送器的運(yùn)用十分的廣泛，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。使用被測(cè)介質(zhì)廣泛，可測(cè)油、水及與316不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。變送器總的分類(lèi)1.壓力類(lèi)：差壓式、雙法蘭、單法蘭、投入式、靜壓式、吹泡式2.雷達(dá)類(lèi)：非接觸式雷達(dá)、導(dǎo)波雷達(dá)式3.超聲波：超聲波、外貼式超聲波式4.射線類(lèi)：中子、γ射線、a射線式5.浮子類(lèi)：浮筒、浮球、鋼帶、伺服式6.光電類(lèi)：光纖、激光、光導(dǎo)式7.磁子類(lèi)：磁翻板、磁浮子、磁致伸縮式其他：電容、射頻導(dǎo)納、阻帶、玻璃管電阻、電接點(diǎn)、感溫式等。⑴浮球式液位變送器浮球式液位變送器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng)。導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件，它可以在外壓力式變送器1、變送器的測(cè)量原理：一般的壓力式變送器都是采用δ室形變?cè)恚娙菔剑┗蛘哞F心移動(dòng)式（電感式）來(lái)測(cè)量差壓。以δ室原理來(lái)說(shuō)明，工藝過(guò)程壓力作用于δ室膜盒兩側(cè)（或一側(cè)，另一側(cè)取參考?jí)毫?，如大氣壓等），使δ室產(chǎn)生一個(gè)微小形變，導(dǎo)致其電參數(shù)量電容發(fā)生變化（設(shè)計(jì)電路上盡量保證電參數(shù)的變化跟壓力的變化成線性關(guān)系），再通過(guò)平衡電路將這個(gè)微小的電容變化轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的電流（或電壓）輸出，從而便得到了與壓力變化成線性關(guān)系輸出的電流（或電壓）信號(hào)。電感式變壓器的工作原理也是類(lèi)似的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)可以用來(lái)參與各種計(jì)算、保護(hù)、控制、顯示等，具體原理見(jiàn)圖1。圖1差壓式測(cè)量原理壓力式變送器延伸理解——液位傳感器：

基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為4～20mA／１～５ＶＤＣ）。液位傳感器原理：用靜壓測(cè)量原理——當(dāng)液位變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓力公式為：Ρ=ρ.g.H+Po式中：P：變送器迎液面所受壓力ρ：被測(cè)液體密度g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣萈o：液面上大氣壓H：變送器投入液體的深度

同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的Po，使傳感器測(cè)得壓力為：ρ.g.H，顯然,通過(guò)測(cè)取壓力P，可以得到液位深度。壓力式變送器2、變送器分類(lèi)：變送器按照不同的分類(lèi)方式可以分為不同的類(lèi)型，按照正負(fù)側(cè)取壓方式的不同來(lái)進(jìn)行的分類(lèi)。按照?qǐng)D1中參考?jí)毫2的不同，壓力變送器的類(lèi)型大致可以分為3大類(lèi)：絕壓測(cè)量變送器、表壓測(cè)量變送器、差壓測(cè)量變送器。2.1絕壓測(cè)量變送器測(cè)量絕對(duì)壓力（相對(duì)于0帕斯卡的壓力），此時(shí)P2相當(dāng)于連接到真空。例如冷凝器的真空測(cè)量、安全殼的絕對(duì)壓力測(cè)量等。但實(shí)際工程應(yīng)用中不可能有實(shí)際的真空，而是在電路處理環(huán)節(jié)上進(jìn)行調(diào)整以獲得絕對(duì)壓力。2.2表壓測(cè)量變送器相對(duì)于大氣壓力測(cè)量，相當(dāng)于P2參考大氣壓力P0?，F(xiàn)場(chǎng)大部分的壓力測(cè)量是這種情況，例如主蒸汽壓力測(cè)量等。2.3差壓測(cè)量變送器差壓測(cè)量變送器主要分為液位測(cè)量和流量測(cè)量。壓力式變送器⑴液位測(cè)量變送器其測(cè)量原理如圖（MN為差壓式液位變送器）所示。根據(jù)液體靜力平衡方程式P＝rgH+P0，可得DP＝P1－P2=rgH，因此液位跟差壓的曲線方程為：H＝DP/rg

①為了線性化處理，變送器測(cè)量電路的電信號(hào)輸出值I（這里取電流值）設(shè)計(jì)成和差壓DP成正比，即：I－4＝aDP

②將式（2）代入式（1）得出液位H跟電流I的關(guān)系：H＝arg(I－4)③圖2液位測(cè)量原理圖壓力式變送器同理變送器電流I跟差壓DP的曲線方程為式②。將式②代入式④得出流量Q跟變送器電流I的曲線方程：