液位控制系統(tǒng)介紹.ppt

1、工程技術(shù)部 2012年1月,液位控制系統(tǒng)介紹,內(nèi)容概要： 液位控制系統(tǒng)簡述 常用液位傳感器介紹 融科A、C座和計算所污水井控制電路介紹,課堂測試題 1、寫出5種常用液位傳感器？ 2、目前大廈污水井使用的傳感器是什么類型，有什么優(yōu)缺點？ 3、如果讓你改造大廈的污水井液位控制系統(tǒng)，你選用什么類型的傳感器，為什么？,液位控制系統(tǒng)主要包括三部分 傳感器部分： 把被測介質(zhì)的液位轉(zhuǎn)換為電或可視信號。 控制部分： 根據(jù)傳感器送來的信號，按照預定模式操作執(zhí)行機構(gòu)，達到控制液位目的。 （控制電路） 執(zhí)行機構(gòu)部分： 主要傳送介質(zhì)、調(diào)節(jié)液位的部件。（水泵等）,常用液位傳感器分類 一、按是否與被測介質(zhì)接觸分： 接觸式

2、： 浮球、壓力傳感器、液位開關(guān)、音叉、光電、電阻電容式 非接觸式： 雷達、超聲波,二、按變送信號分： 開關(guān)式： 浮球、液位開關(guān)、音叉、光電 量程式： 雷達、超聲波、壓力傳感器、電阻電容電感式,三、按檢測方式分： 浮子式 電接點式 壓力式 電阻式 電容式,電感式 超聲波式 雷達式 光電 音叉,浮子式： 1、電纜浮球：,電纜浮球開關(guān)是利用微動開關(guān)或水銀開關(guān)做接點零件，當電纜開關(guān)以重錘為原點一定角度時，（通常微動開關(guān)上揚角度為282,水銀開關(guān)上揚角度為102)，開關(guān)便會有ON或OFF信號輸出。,特點： 結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，同時無毒、耐腐蝕，安裝方便，價格低廉。 適用介質(zhì)： 清水、污水、 油類及中度腐

3、蝕性液體。,內(nèi)部結(jié)構(gòu)分微動開關(guān)和水銀開關(guān)：,2、連桿浮球：,內(nèi)部結(jié)構(gòu)：,干簧管原理：,霍爾效應(yīng)：半導體薄片置于磁場中（磁場方向垂直于薄片），當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。產(chǎn)生的電動勢稱為霍爾電勢。,霍爾接近開關(guān)：,3、磁浮子： 磁性浮子式液位計通過與容器相連的連通器內(nèi)的浮子隨液面（或界面）的上下移動，由浮子內(nèi)的磁鋼利用磁耦合原理驅(qū)動磁性翻板指示器，用紅白兩色（液紅氣白）明顯直觀地指示出容器內(nèi)的液位或界位。,磁翻板：,磁浮球：,4、浮球閥： 自來水直供系統(tǒng),5、污水井自制：,電接點式（液位開關(guān)、液位繼電器）,自制（漏水報警器）,壓力式（壓電電阻）,

4、壓力法依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進行測量。由于液體對容器底面產(chǎn)生的靜壓力與液位高度成正比，因此通過測容器中液體的壓力即可測算出液位高度。 對常壓開口容器，液位高度H與液體靜壓力P之間有如下關(guān)系：,法蘭式壓差變送器：適用于密閉容器,投入式壓差變送器：適用于敞開容器,壓力表（遠傳式、電節(jié)點式）：多用于管道,電學法（電阻、電感、電容）,電學法按工作原理不同又可分為電阻式、電感式和電容式。用電學法測量無摩擦件和可動部件，信號轉(zhuǎn)換、傳送方便，便于遠傳，工作可靠，且輸出可轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號，與電動單元組合儀表配合使甩，可方便地實現(xiàn)液位的自動檢測和自動控制。,電阻：,為用于連續(xù)測量的電阻式液位計原理圖。圖中：

5、 1-電阻棒； 2-絕緣套； 3-測量電橋,熱敏電阻：(油箱),可變電阻電阻：(油箱),電感：,電感式液位控制器的原理圖。傳感器由不導磁管子、導磁性浮子及線圈組成。管子與被測容器相連通，管子內(nèi)的導磁性浮子浮在液面上，當液面高度變化時，浮子隨著移動。線圈固定在液位上下限控制點，當浮子隨液面移動到控制位置時，引起線圈感應(yīng)電勢變化，以此信號控制繼電器動作，可實現(xiàn)上、下液位的報警與控制。圖中：1、3-上下限線圈； 2-浮子,電容：,超聲波：（機械波）,在容器底部或頂部安裝超聲波發(fā)射器和 接收器，發(fā)射出的超聲波在相界面被反射。 并由接收器接收，測出超聲波從發(fā)射到接收 的時間差，便可測出液位高低。 超聲波

6、傳播距離為L，波的傳播速度為C，傳播時間為t ，則：L是與液位有關(guān)的量，故測出L便可知液位， L的測量一般是用接收到的信號觸發(fā)門電路對振蕩器的脈沖進行計數(shù)來實現(xiàn)。,外貼式超聲波液位開關(guān)：,外貼式超聲波液位開關(guān)采用超聲波檢測技術(shù)，解決了傳統(tǒng)的液位開關(guān)的不足，不受液體表面的泡沫、水汽的影響。側(cè)貼式超聲波液位開關(guān)利用超聲波在管壁介質(zhì)中的余震信號，大幅度提高了穩(wěn)定性和穿透性，可適用于多種材料的容器，包括：合金鋼、不銹鋼、塑料、玻璃及各種合成材料。 外貼非接觸式超聲波液位開關(guān)提供了容器尤其是高壓、腐蝕、密閉容器物位測量的解決方案，將探頭緊貼于容器外側(cè)壁，不需要打孔，即可完成單點物位測量，這種技術(shù)不受介質(zhì)

7、壓力、溫度、泡沫、氣體、反射系數(shù)等因素的影響，所以適用于醫(yī)藥，石油，化工，電力，食品等行業(yè)的各類液體液位工程控制，對于有毒的、強腐蝕危險品液體的檢測，該產(chǎn)品更是理想的選擇。,雷達：（電磁波）,雷達液位計的測量原理 雷達液位計采用發(fā)射反射接收的工作模式。雷達液位計的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下： D=CT/2 式中 D雷達液位計到液面的距離 C光速 T電磁波運行時間 。,(a)氣介式 (b) 液介式 (c)固介式 單探頭超聲波液位計,光電,光電液位開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠的液位控制器，它使用紅外

8、線探測，可避免陽光或燈光的干擾而引起誤動作。其體積小、安裝容易，有雜質(zhì)或帶粘性的液體均可使用，外殼材質(zhì)有PC，所以耐油、耐水、耐酸堿。它在凈水/污水處理、造紙、印刷、發(fā)電機設(shè)備、石油化工、食品、飲料、電工、染料工業(yè)、油壓機械等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。,工作原理：利用光線的折射及反射原理，光線在兩種不同介質(zhì)的分界面將產(chǎn)生反射或折射現(xiàn)象。當被測液體處于高位時則被測液體與光電開關(guān)形成一種分界面，當被測液體處于低位時，則空氣與光電開關(guān)形成另一種分界面，這兩種分界面使光電開關(guān)內(nèi)部光接收晶體所接收的的反射光強度不同，即對應(yīng)兩種不同的開關(guān)狀態(tài)。（如下圖）,音叉：（振動棒、射頻電容式）,叉體由晶體激勵產(chǎn)生振動

9、，當叉體被液體浸沒時振動頻率發(fā)生變化，這個頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關(guān)量，達到液位報警和控制的目的。 “音叉式液位限位開關(guān)”又被稱作“電氣浮子”，凡使用浮球限位開關(guān)和由于結(jié)構(gòu)、湍流、攪動、氣泡、振動等原因不能使用浮球液位開關(guān)的場合均可使用 “音叉式液位限位開關(guān)”。其結(jié)構(gòu)及原理特性使其能夠取代任何一種激勵的液位開關(guān),振動棒,振動棒式物位限位開關(guān)運用音叉的“共振”原理，振動管和內(nèi)置的振動棒在壓電元件的驅(qū)動下產(chǎn)生振動。當探頭被測物料埋沒時，振動幅度急劇減小，由此轉(zhuǎn)化為電子信號，使繼電器動作，輸出一個開關(guān)量達到控制或報警的目的。 主要特點： 適應(yīng)性強與音叉物位開關(guān)相比單棒式探頭能有效防止夾

10、料和粘料，在較多掛料時， 仍能穩(wěn)定工作。與電容式物位開關(guān)相比不受被 測介質(zhì)電參數(shù)影響，物料品種改變、濕度變化 不影響傳感器工作。,射頻電容式物位限位開關(guān)（下稱限位開關(guān)）是一種新型的物位儀表。由于采用了“射頻技術(shù)”和“數(shù)碼標定技術(shù)”，解決了長期以來電容式物位限位開關(guān)在使用中溫漂大、不易標定的兩大難題，特別是“數(shù)碼標定技術(shù)”屬國內(nèi)外首創(chuàng),它必將推動電容式物位限位開關(guān)更廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。本物位限位開關(guān)可對塊狀、顆粒狀、粉末狀及液態(tài)物料料倉的料位及液位進行控制或上、下限位 報警，適用于高溫、高壓、強腐蝕、多粉塵的 惡劣環(huán)境；在冶金、石油、化工、輕工、煤炭 、水泥、糧食等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。,射頻電容式,控制電路介紹 一、融科A座污