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)確測量和傳送。

 

　　1、工作原理

 

　　液位變送器工作原理是當(dāng)被測介質(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，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。

 

　　液位變送器是由測量膜片與兩側(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。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，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)換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(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。此線路檢測疊加在4-20mA信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，并通過回路傳送所需信息。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、水塔等場合，可以將它的探頭沉于水底，遠(yuǎn)離水流速過快的位置。

 

　　五、在有潛水泵等大波動(dòng)場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。

 

　　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)場液位測量與控制、城市供水及污水處理石油、化工、電廠、水文監(jiān)測、水庫、大壩、水電建設(shè)等領(lǐng)域的液位的測量與控制。引進(jìn)國外先進(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)過嚴(yán)格組裝和測試，液位變送器具有設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、安裝使用簡便，適于多種介質(zhì);過載及抗干擾能力強(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介質(zhì)中，安裝使用相當(dāng)方便。

 

　　固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測量，不受被測介質(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量出來，并經(jīng)過放大電路轉(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，適用于開口容器或需要插入安裝的液位測量。

 

　　5、選擇

 

　　液位變送器作為液位測量顯示儀表由于安裝方便、測量精度高、使用壽命長等特點(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。

 

　　（1）、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，都是利用被測量介質(zhì)的自身重力作用來測量液位的高度的。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量方法。主要特點(diǎn)是需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離、測量介質(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、更換被測介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測量頭等。雙法蘭液位變送器主要應(yīng)用于密封壓力容器液位的測量。

 

　?。?）、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)行高精度測量，不受被測介質(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)測量高溫壓力容器與測量常溫常壓一樣簡單，且測量值不受被測液體的溫度、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，中藥等液體位測量。

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