6种液位传感器工作原理及应用.docx

6种液位传感器工作原理及应用目录1 .激光液位传感器1.雷达液位传感器12 .超声波液位传感器4.静压式液位传感器53 .浮球式液位传感器5.音叉振动液位开关5谈起液位传感器，也许有很多人还是比较陌生，但实际上它已经应用于我 们生活中的方方面面，如消防水池、水库、污水处理等液位检测，还有检测各 种液体等。目前液位传感器针对生活中不同的应用，提供了多种解决方案。熟 悉不同液位传感器的工作原理及特性，有助于帮助我们选择更合适的液位传感 器，下面一起来看下目前几种常见的液位传感器工作原理吧！1 .激光液位传感器激光液位传感器基于光学检测原理，是一种非接触式高精度液位传感器， 性能非常好。激光束很细，即使液位表面极其粗糙，它也能正常工作，接收范 围非常广。一般激光式液位传感器采用近红外光，利用半透射反射镜处理由光流发射 出的激光。一部分作为基准参考信号输入时间变送器，另一部分通过半透射反 射镜的激光经过光学系统处理成为一定宽度的平行光束照射在物体面上。反射 波到达传感器接收部再转换成电信号。因为从照射到接受的时间很短，所以利 用取样电路扩大成毫微秒数量级，便于信号处理，进行时间的测量。利用微机 进行数据处理，变为数字显示液位值的模拟输出信号，再利用软件检测信号的 可靠件，如果测定系统出现故障则报警。这种传感器适用于湖泊、河道、水 库、明渠、潮汐、城市水文水位等监测领域。2 .雷达液位传感器雷达液位传感器，其具备了和激光测量原理同样的优势，并且不受测量介 质的影响，受外部环境影响较小，无需重复校准，但测量的高度一般小于6 米，特别适用于带加热蒸汽的大型容器的罐内测量，如渣油、沥青等监测领 域。雷达液位计是使用雷达技术进行非接触式连续液位测量。雷达液位指示器 将液位转换为电信号，电平信号输出然后可以被其他仪器用来监测或控制，液 体和固体通常使用这种测量技术进行测量，如：粉煤灰筒仓。雷达液位传感器 分为：脉冲雷达技术和调频连续波(FMCW)雷达液位传感器。雷达液位计的测量原理非接触式雷达液位测 导波雷达(GWR)液位测置无线电波探杆探杆无线电波雷达液位计是通过天线系统发射和接收能量非常低和短的微波脉冲。雷达 波以光速运行，操作时间可以通过电子元件转换成液位信号，特殊的时间延长 方式可以保证在极短的时间内稳定准确的测量。电磁波以光速在空气中传播，雷达液位计与材料表面的距离可用下式表D=(1/2)*CT在公式：D雷达物位计与物料表面的距离;T脉冲时间。那么液位为：L=ED在公式：L液位；E罐体总高度；D空气高度。即使存在虚假反射，新的微处理技术和独特的ECHOFOX-软件也可以准确 分析物位回波，通过输入容器的大小，可以将距离值转换为与液位成正比的信 号，仪器可以空位调试。雷达液位变送器的类型一般来说，我们对雷达液位计的类型有以下两种划分方法。1、雷达液位传感器有两种：接触式和非接触式。也称为：非侵入性或侵入性。非接触式包括脉冲雷达和连续调频。探头通常是喇叭天线，即管状天线， 但喇叭的直径不同，喇叭的长度也不同。所以它看起来像一些扬声器，一些看 起来像电子管，但它们实际上是一个。另外，接触式雷达装有棒状天线，通常称为导波雷达，原理上是脉冲雷达。您还可以了解有关导波雷达液位传感器的更多信息。2.原则上，雷达液位传感器可分为三种主要类型：脉冲式。调频连续波。 和导波雷达。非接触式雷达称为雷达液位计，它包括杆状天线和喇叭两种。接触式雷达 液位计也可称为导波雷达液位计。包括单杆式和单缆式、双缆式、同轴式等， 其中包括高频和低频雷达物位计。那么雷达液位测量有哪些优点和缺点呢？雷达液位计的优点：1、测量不受温度、压力或灰尘的影响2、用户友好的调整节省时间3、更大范围内的非接触式连续液位测量4、不受污泥和生物质、灰尘、泡沫、油、油脂和其他涂层、不平整的表 面、湍流、压力和真空的影响5、用于液体传感的单频雷达液位传感器，用于骨料、砾石、沙子、煤、 沥青和其他固体物位测量的双频雷达液位传感器6、简单的安装和按钮校准雷达液位测量的缺点1、雷达物位测量制造商2、对传感器表面的堆积物非常敏感。3、价格昂贵，精度不同，价格也不一样。3 .超声波液位传感器超声波液位传感器，原理是通过监测超声波发送与反射的时间差来计算液 位高度，安装简单，灵活性较高，但容易受到超声波传播能量损耗的影响，不 适用于吸波环境，如泡沫、粉尘、蒸汽等监测领域。超声波液位传感器根据声波反射原理检测液位。最大的优点是它可以实时 检测液位的变化，这对于其他两个非接触式液位传感器来说是不可能的。由于 传感器可以将水位转换为数据，用户可以实时清楚地知道剩余水量。超声波液 位传感器的精度可达±2mm,精度高，能够非常准确地检测液位。因为超声波传感器的体积较大，对量程、被测液体容器的大小有所要求， 容器太小无法检测，因此多用于工业领域，如咖啡机、饮水机类小家电内部水 箱，是不适合使用超声波液位传感器的。且超声波液位传感器的价格较高，在 考虑成本控制时，超声波也不适用于这类小家电设备。4 .静压式液位传感器静压式液位传感器，测量原理是通过在底部安装压力传感器得到压力值。 计算转换为液位高度，优点是不收液面高度的影响，但是高度越高，要求的液 位传感器精度也越高，长时间使用或者更换液体时需要进行校准。广泛应用于 城市的给排水、污水处理、水库、河道、海洋等监测领域。5 .浮球式液位传感器浮球式液位传感器，通过浮球的升降来测量液位的变化，为机械式检测， 重复精度较差，不适合粘稠性或含杂质的液体，容易造成浮球堵塞。浮球式液 位传感器的应用范围比较广且经济实用，常用于集水坑、消防水池、污水处理 等监测领域，不适用食品卫生行业的监测领域。6 .音叉振动液位开关音叉振动液位开关，广泛应用在工业控制系统中，适用于几乎所有液体监 测领域。例如，工厂冷却液罐和润滑剂罐等液位连续监控。其原理为：当液体 或者散料填充两个振动叉时，共振频率改变时，依靠检测频率改变而发出开关 信号。输出为开关量，不能测量连续高度。还有就是光电折射式测量，通过传 感器内部发出光源，光源通过透明树脂全反射至传感器接受器，但遇到液面 时，部分光线将折射至液体，从而传感器检测全反射回来光量值的减少来监控 液面。光电折射式仅适用与透明液体的液位测量。