液位變送器是對(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。

 

　　1、工作原理

 

　　液位變送器工作原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。

 

　　液位變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。壓力變送器和絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

 

　　A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其值被微處理器用來(lái)判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測(cè)量范圍。工程單位換算、阻尼、開(kāi)方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù)字通信。

 

　　本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM，并有三個(gè)16位計(jì)數(shù)器，其中之一執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來(lái)的并經(jīng)校正過(guò)的數(shù)字信號(hào)微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。數(shù)字通信線路為變送器提供一個(gè)與外部設(shè)備(如205型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接接口。此線路檢測(cè)疊加在4-20mA信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)回路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術(shù)并依據(jù)BeII202標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　2、使用方法

 

　　一、最好選擇穩(wěn)壓電源單獨(dú)供電。電源的穩(wěn)定性影響著變送器的性能指標(biāo)，最好將其誤差控制在變送器允許誤差五分之一以下。對(duì)于有特殊供電要求的產(chǎn)品，必須接特殊電源。

 

　　二、液位變送器信號(hào)線要采取帶屏蔽的電纜，防止電磁波干擾。

 

　　三、按照正確的接線方法連接變送器，其通電時(shí)間要在十五到三十分鐘。

 

　　四、如果液位變送器安裝在水池、水塔等場(chǎng)合，可以將它的探頭沉于水底，遠(yuǎn)離水流速過(guò)快的位置。

 

　　五、在有潛水泵等大波動(dòng)場(chǎng)合使用的液位變送器安裝最好使用插鋼管的辦法，鋼管要固定牢固，鋼管上每隔一段距離要開(kāi)一個(gè)孔，鋼管位置要遠(yuǎn)離進(jìn)出水口。

 

　　六、接線盒要固定牢固，或裝個(gè)固定的支架，要防于干燥、遮蔭的地方，不能被雨淋。

 

　　七、保護(hù)好通氣電纜，不可以彎折或堵住，更不能損壞，多余的電纜可以在附近盤起來(lái)。

 

　　八、室外安裝的液位變送器還要采取防雷措施。

 

　　3、特點(diǎn)

 

　　主要應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)液位測(cè)量與控制、城市供水及污水處理石油、化工、電廠、水文監(jiān)測(cè)、水庫(kù)、大壩、水電建設(shè)等領(lǐng)域的液位的測(cè)量與控制。引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器，關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進(jìn)口，整機(jī)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格組裝和測(cè)試，液位變送器具有設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、安裝使用簡(jiǎn)便，適于多種介質(zhì);過(guò)載及抗干擾能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定。

 

　　一、投入式液位變送器在使用期間應(yīng)該每個(gè)月清洗一次;

 

　　二、投入式液位變送器在清洗時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)投入式水位儀鐵管的旋帽,小心的將液位計(jì)；

 

　　拿出，然后將液位計(jì)上附著的雜物全部清除掉;

 

　　三、清潔投入式液位變送器的水位計(jì)引壓孔時(shí)，可將三氯乙烯或者酒精注入引壓孔，注滿至它高度的二分之一處，然后浸泡5分鐘左右，再輕微晃動(dòng)，需要重復(fù)多次，直到清洗干凈為止。必須注意的是不要使用任何器具清洗引壓孔，以防止損壞敏感芯子感壓膜片;

 

　　四、在清潔投入式液位變送器的壓力接口和引壓孔時(shí)，不要使用硬度過(guò)大的刷子或者金屬工具，以防止損傷敏感芯子以及壓力接口螺紋;

 

　　五、所有清洗完畢后再將倒出的液位計(jì)慢慢放回鐵管中，感覺(jué)已放在鐵管的低部，然后將旋帽安裝回原處就可以了。

 

　　4、分類

 

　　基本分類

 

　　投入式、直桿式、法蘭式、螺紋式、電感式、旋入式、浮球式等

 

　　投入式

 

　　投入式靜壓液位變送器是基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng)，將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性校正。轉(zhuǎn)換成4-20mADC。

 

　　標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。

 

　　投入式靜壓液位變送器的傳感器部分可直接投入到液體中，變送器部分可用法蘭或支架固定，安裝使用極為方便。

 

　　特點(diǎn)：

 

　　穩(wěn)定性好，精度高

 

　　投入式液位變送器直接投入到被測(cè)介質(zhì)中，安裝使用相當(dāng)方便。

 

　　固態(tài)結(jié)構(gòu)，無(wú)可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長(zhǎng)從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測(cè)量，不受被測(cè)介質(zhì)起泡、沉積、電氣特性的影響寬范圍的溫度補(bǔ)償。投入式液位變送器具有電源反相極性保護(hù)及過(guò)載限流保護(hù)。

 

　　防爆標(biāo)志：ExiaⅡCT4-6

 

　　硅壓阻式

 

　　硅壓阻式液位變送器是在液位傳感器的基礎(chǔ)上把與液位深度成正比的液體靜壓力測(cè)量出來(lái)，并經(jīng)過(guò)放大電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號(hào)輸出，建立起輸出電

 

　　信號(hào)與液位深度的線性對(duì)比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體深度的測(cè)量。在結(jié)構(gòu)上采用了防水導(dǎo)線與不銹鋼外殼密封連接，通氣管在電纜內(nèi)與外界相通，內(nèi)部結(jié)構(gòu)防結(jié)露設(shè)計(jì)。具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，廣泛應(yīng)用于環(huán)保、水利、電廠、城市供排水、水文勘探等領(lǐng)域的水位的測(cè)量與控制。

 

　　防雷擊式

 

　　防雷擊液位變送器將OEM充油芯體封裝在不銹鋼殼體內(nèi)，前端防護(hù)帽起防護(hù)傳感器膜片的作用，也能使液體流暢的接觸到膜片，防水導(dǎo)線與外殼密封連接，通氣管在電纜內(nèi)與大氣相通內(nèi)部結(jié)構(gòu)以防結(jié)露設(shè)計(jì)。并在內(nèi)部電路上設(shè)計(jì)了三級(jí)防雷擊模塊，可以有效的防止感應(yīng)雷電的破壞。

 

　　鎧裝式

 

　　該產(chǎn)品能夠直接扦入液體底部，測(cè)量由端部的傳感器到液位表面的高度、安裝方便、可靠性高，適用于開(kāi)口容器或需要插入安裝的液位測(cè)量。

 

　　5、選擇

 

　　液位變送器作為液位測(cè)量顯示儀表由于安裝方便、測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)在工程應(yīng)用中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。液位變送器在日常使用較多的有投入式液位變送器、單法蘭液位變送器、雙法蘭液位變送器、射頻電容液位變送器等。

 

　　液位變送器的特點(diǎn)與選用

 

　　由于液位變送器的種類較多，而每種液位變送器在不同的場(chǎng)合使用都有講究，我們的設(shè)計(jì)部門與使用部門在日常選用時(shí)應(yīng)該了解各種液位變送器的產(chǎn)品特點(diǎn)而有針對(duì)的選擇。

 

　?。?）、單法蘭液位變送器

 

　　單法蘭液位變送器有平法蘭與帶插入筒法蘭液位變送器，都是利用被測(cè)量介質(zhì)的自身重力作用來(lái)測(cè)量液位的高度的。單法蘭液位變送器適用于粘度較大、易結(jié)晶的介質(zhì)，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。

 

　?。?）、雙法蘭液位變送器

 

　　雙法蘭液位變送器是一種差壓式變送器，為避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測(cè)量方法。主要特點(diǎn)是需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離、測(cè)量介質(zhì)對(duì)變送器敏感原件有腐蝕作用、懸浮液體或高粘度介質(zhì)、被測(cè)介質(zhì)由于環(huán)境或流程溫度變化而固化或結(jié)晶、更換被測(cè)介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測(cè)量頭等。雙法蘭液位變送器主要應(yīng)用于密封壓力容器液位的測(cè)量。

 

　　（3）、投入式液位變送器

 

　　投入式液位變送器有桿式與攬式，其原理是基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng)，將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性校正，轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。由于此變送器安裝方便、簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測(cè)量，不受被測(cè)介質(zhì)起泡、沉積等影響，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。

 

　?。?）、射頻電容液位變送器

 

　　射頻電容液位變送器原理是當(dāng)探級(jí)與導(dǎo)電液體構(gòu)成一電容器，其中探級(jí)線的金屬內(nèi)芯為電容的一極，導(dǎo)電液體為電容的另一極，中間為高穩(wěn)定性的聚四氟乙烯，即探級(jí)線的絕緣外層作為兩極之間的介質(zhì)，隨著液位的變化，液體包圍探級(jí)線的面積隨之改變，使構(gòu)成電容器

 

　　兩極的相對(duì)面積改變，當(dāng)液位上升時(shí)，電容量就會(huì)增加，射頻電路將這一變化轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。射頻電容液位變送器對(duì)測(cè)量高溫壓力容器與測(cè)量常溫常壓一樣簡(jiǎn)單，且測(cè)量值不受被測(cè)液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。主要用于酸堿類，氯化物，有機(jī)溶劑，液態(tài)CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面，中藥等液體位測(cè)量。

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