液位传感器精选课件.ppt

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1、关于液位传感器第一页，本课件共有55页 （一）、物位的定义 物位：指设备和容器中液体或固体物料表面位置。主要有：第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测一、物位的测量一、物位的测量n 液位：指设备和容器中液体介质表面的高低。n 料位：指设备和容器中所储存的块状、颗粒状或粉末状固体物料的堆积高度。（存在空隙，不均匀）n 界位：指同一容器中，两种密度不同且互不相溶的物质分界面的位置。（液-液，液-固）第二页，本课件共有55页 （二）、物位的作用 物位是液位，料位，界位的总称。第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 在工业生产过程中，经常对诸如锅炉内的水位，油管、水塔等各种液位；或

2、者粮仓、煤粉仓、水泥库、化学原料库的料位等进行检测。按测量原理分为：直读式、浮力式、差压式、电磁式、超声波式、核辐射式、光学式等。（三）、物位测量的分类 一、物位的测量一、物位的测量第三页，本课件共有55页 二、玻璃液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 玻璃液位传感器是一种最简单的直读式液位计。（二）、特点 、结构简单，价格便宜、适用于温度压力不高的场合缺点：玻璃管易碎。（一）、工作原理 根据连通器的原理而制成。当管内的液位与容器的液位相同时，读出管上的刻度值便知其液位。一端接一端接气相气相另一端另一端液相液相第四页，本课件共有55页 三、浮力式液位传感器第第六六、七七讲

3、讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（一）、工作原理 利用浮子或浮筒所受浮力随液位而变化，转换成位移或力的变化，将其再转换成电信号。平衡关系：将液面上的浮子用绳子连接并悬挂在滑轮上，绳索的另一端挂平衡重锤，利用浮子所受的重力和浮力之差与重锤相平衡，使浮子漂浮在液面上。当液位上升当液位上升和下降时两和下降时两种情况种情况书上用恒浮力法？实质：通过浮子把液位的变化转换成机械位移（线位移或角位移）的变化。第五页，本课件共有55页 三、浮力式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、特点 、结构简单，使用方便、根据液体浮力原理分为恒浮力式和变浮力式两种。（三）、用途用于江河、湖泊、

4、水库、水厂、水电站、船闸及工矿企业的水位(液位)测量。变浮力式变浮力式第六页，本课件共有55页 自学：变浮力式工作原理第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 三、浮力式液位传感器第七页，本课件共有55页 自学：变浮力式工作原理第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 三、浮力式液位传感器第八页，本课件共有55页第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 三、浮力式液位传感器第九页，本课件共有55页第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测 三、浮力式液位传感器第十页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（一）、工作

5、原理 n压差式液位传感器是根据压差式液位传感器是根据液面的高度液面的高度与与液体差压成比例液体差压成比例的的原理制成的。如果液体的原理制成的。如果液体的密度恒定密度恒定，则液体加在测量基准，则液体加在测量基准面上的压力与液面到基准面的面上的压力与液面到基准面的高度高度成正比，因此通过压力成正比，因此通过压力的测定便可知液面的高度。当储液罐为开放型时，的测定便可知液面的高度。当储液罐为开放型时，差压与液位高度的关系第十一页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、零点迁移问题 n零点迁移零点迁移就是同时改变就是同时改变测量上下限测量上下限而不

6、改变其量程而不改变其量程。1、无迁移无迁移：当H=0时，第十二页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、零点迁移问题 2、正迁移正迁移：差压变送器不安装在液位基准面，而是安装在液位基准面下方h处，如图。为了安装，为了安装，检修方便，检修方便，差压变送器正负室的压力为差压变送器的差压输入为当H=0时实现差压变送器零点正迁移的方法是：在变送器中加一调零迁移弹簧，迁移弹簧的作用是将变送器的测量从起点迁移到某一正数值，同时改变测量范围的上下限值，实现测量范围的平移，但不改变其量程的大小。第十三页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七

7、七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、零点迁移问题 3、负迁移负迁移：差压变送器的气相是蒸汽，即，在它的气相引压管中充满的不是气体而是冷凝水，如图。差压变送器正负室的压力为差压变送器的差压输入为当H=0时实现差压变送器的零点负迁移方法是：调整负迁移弹簧，其作用是将变送器的测量从起点迁移到某一负值，同时改变测量范围的上下限值，实现测量范围的平移，但不改变其量程的大小。第十四页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（三）、法兰式差压变送器 法兰式的作用：法兰式的作用：可以避免被测介质通过引压管对测量造成的影响法兰式应用：适用于易腐蚀、结晶、凝

8、固、汽化（沸腾）、冷凝第十五页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第十六页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第十七页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第十八页，本课件共有55页 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第十九页，本课件共有55页（一）、（一）、认识超生波传感器认识超生波传感器 声声波波是是指指人人耳耳能能感感受受到到的的一一种种纵纵波波，其其频频率率范范围围为为1616HzHz2KHz2KHz

9、。当当声声波波的的频频率率低低于于1616HzHz时时就就叫叫做做次次声声波波，高高于于2 2KHzKHz则则称称为为超超声声波波。一一般般把把频频率率在在2 2KHzKHz到到2525M MHzHz范范围围的的声声波波叫做超声波。超声波传感器频率超过叫做超声波。超声波传感器频率超过2020K KHZHZ，它是一种机械波。它是一种机械波。五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第二十页，本课件共有55页（二）、（二）、工作原理工作原理 利用回声利用回声测测距的方法距的方法对对液位液位进进行行测测量。量。五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度

10、检检测测第二十一页，本课件共有55页（三）、超声波的应用（三）、超声波的应用 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第二十二页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第二十三页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第二十四页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测质量检查质量检查紧固件的安装错误检测紧固件的安装错误检测第二十五页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检

11、测测叠放叠放高度测量高度测量第二十六页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测物物件放置错误检测件放置错误检测第二十七页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测纸卷直径检测纸卷直径检测第二十八页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测平整度测量平整度测量第二十九页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测超长距离检测超长距离检测第三十页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物

12、物位位及及厚厚度度检检测测流水线计数流水线计数第三十一页，本课件共有55页 五、超声波式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测透明塑料张力控制透明塑料张力控制第三十二页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（一）、工作原理 n电容式液位传感器是将电容式液位传感器是将液位的变化液位的变化转换成转换成电容量的变化电容量的变化，通过测量电容量的大小来间接测量液位高低的液位测量仪表。通过测量电容量的大小来间接测量液位高低的液位测量仪表。电容量为液体导电电极介质 组成一个圆筒形电容器第三十三页，本课件共有55页电电容式容式传传感器感器

13、测量测量物位物位原理示意图原理示意图 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第三十四页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测1、电容式油量表电容式油量表（二）、应用 电容传感器油箱液位传感器 同轴连接器伺服电动机第三十五页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测2、电容式测厚仪、电容式测厚仪 n在被测带材的上下两侧各装设在被测带材的上下两侧各装设一块面积相等且与带材距离相一块面积相等且与带材距离相等的极板，这样两极板与带材等的极板，这样两极板与带材之间形成两个电容之间

14、形成两个电容C1、C2。1-带材2-轧辊3-工作电极带材在轧制过程中若发生带材在轧制过程中若发生厚度变化厚度变化，将引起，将引起电容电容的的变化变化，再，再用交流电桥用交流电桥将电容的变化将电容的变化检测检测出来，经过出来，经过放大放大，即可由显示仪表显示即可由显示仪表显示出带材厚度出带材厚度的变化。的变化。第三十六页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测3、电容接近开关、电容接近开关原理框图第三十七页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测3、电容接近开关、电容接近开关第三十八页，本课件共有55

15、页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测3、电容接近开关、电容接近开关第三十九页，本课件共有55页光电效应光电效应-外光电效应外光电效应 n光线照射在某些物体上，引起电子从这些物体表面逸出的现光线照射在某些物体上，引起电子从这些物体表面逸出的现象称为外光电效应，也称光电发射。象称为外光电效应，也称光电发射。n光的频率必须高于某一限值，这个光的频率必须高于某一限值，这个能使物体发射光电子的能使物体发射光电子的最低光频率称为红限频率最低光频率称为红限频率。n小于红限频率的入射光，光再强也不会激发光电子；大小于红限频率的入射光，光再强也不会激发光电子；大于红限频率的入

16、射光，光再弱也会激发光电子。于红限频率的入射光，光再弱也会激发光电子。补充：光传感器补充：光传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第四十页，本课件共有55页光电效应光电效应-内光电效应内光电效应 n物体受物体受光照射后光照射后，其内部的原子释放出，其内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使电子，这些电子仍留在物体内部，使物物体的电阻率发生变化体的电阻率发生变化或或产生光电动势产生光电动势的的现象称为内光电效应。现象称为内光电效应。n内光电效应又细分为内光电效应又细分为光电导效应光电导效应和和光电光电伏生效应伏生效应。补充：光传感器补充：光传感器第第六六、七七讲讲 物物位

17、位及及厚厚度度检检测测第四十一页，本课件共有55页光光电导电导效应效应 n入射光强改变物质导入射光强改变物质导电率的物理现象称光电率的物理现象称光电导效应电导效应 n基于光电导效应的光基于光电导效应的光电器件有电器件有光敏电阻光敏电阻 第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测补充：光传感器补充：光传感器第四十二页，本课件共有55页光电伏生效应光电伏生效应 n光生伏特效应是半导体材料光生伏特效应是半导体材料吸收光能后，在吸收光能后，在PN结上产生结上产生电动势的效应。电动势的效应。n处于反偏的处于反偏的PN结结，当有光照当有光照时，形成光电流时，形成光电流I，并且光照，并且光照越大，光电

18、流越大。越大，光电流越大。n基基于于此此效效应应的的光光电电元元件件有有光光敏二极管敏二极管、光敏三极管光敏三极管。第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测补充：光传感器补充：光传感器第四十三页，本课件共有55页光电管光电管 第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测补充：光传感器补充：光传感器第四十四页，本课件共有55页光电管结构光电管结构 n光电管由一个光电管由一个光电阴光电阴极极和和阳极阳极封装在封装在玻璃玻璃壳内壳内组成，光电阴极组成，光电阴极涂有涂有光敏材料光敏材料。第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测补充：光传感器补充：光传感器第四十五页，本课件共有55页

19、原理原理 n无光无光照射照射时时，电路不通电路不通n有有光光线线照照射射时时，如如果果光光子子能能量量大大于于电电子子的的逸逸出出功功，会会有有电电子子逸逸出出，产产生生电电子子发射发射n电电子子被被带带有有正正电电的的阳阳极极吸吸引引，在在光光电电管管内内形形成成光光电电流流n根根据据电电流流大大小小可可知知光光量量的的大小大小第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测补充：光传感器补充：光传感器第四十六页，本课件共有55页 六、电容式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第四十七页，本课件共有55页 七、核辐射液（物）位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度

20、度检检测测第四十八页，本课件共有55页 七、核辐射液（物）位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（一）、工作原理（一）、工作原理 n以射线和物质的相互作用为基础的，同位素放射源所产生的射线能够穿透以射线和物质的相互作用为基础的，同位素放射源所产生的射线能够穿透物质层，射线在穿透物质层有一部分被吸收掉，穿透强度随物质的厚度而物质层，射线在穿透物质层有一部分被吸收掉，穿透强度随物质的厚度而变化。变化。n 射入介质前的射线强度。射入介质前的射线强度。n 射入介质后的射线强度。射入介质后的射线强度。n 介质对射线的吸收系数。介质对射线的吸收系数。第四十九页，本课件共有55页 七、核辐

21、射液（物）位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测原理框图原理框图 第五十页，本课件共有55页 七、核辐射液（物）位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、应用（二）、应用 第五十一页，本课件共有55页 七、核辐射液（物）位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、应用（二）、应用 第五十二页，本课件共有55页导电式水位传感器的基本工作原理，导电式水位传感器的基本工作原理，如图所示。电极可根据检测水位的要如图所示。电极可根据检测水位的要求进行升降调节，它实际上是一个导求进行升降调节，它实际上是一个导电性的检测电路。电性的检测电路。当水位

22、低于检知电当水位低于检知电极极时，两电极间呈绝缘状态，检测电路时，两电极间呈绝缘状态，检测电路没有电流流过，传感器输出电压为没有电流流过，传感器输出电压为0 0。假。假如水位上升到与两检知电极端都接触如水位上升到与两检知电极端都接触时，由于水有一定的导电性，因此测时，由于水有一定的导电性，因此测量电路中有电流流过，指示电路中的量电路中有电流流过，指示电路中的显示仪表就会发生偏转，同时在限流显示仪表就会发生偏转，同时在限流电阻两端有电压输出电阻两端有电压输出。人们通过仪。人们通过仪表或输出电压便得知水位表或输出电压便得知水位已达到预已达到预定的高度定的高度了。如果把输出电压和控制了。如果把输出电

23、压和控制电路连接起来，便可对供水系统进行电路连接起来，便可对供水系统进行自动控制。自动控制。导电式水位传感器基本工作原理导电式水位传感器基本工作原理 八、导电式水位传感器第第六六、七七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测第五十三页，本课件共有55页图图4-17 4-17 导电式水位传感器的电路原理图导电式水位传感器的电路原理图方波发生器 比较器 水位上升与水位上升与检知电极接触检知电极接触 矩形波信矩形波信号被旁路号被旁路 低电平低电平 高电平高电平 熄灭熄灭 水位低于水位低于检知电极检知电极 低电平低电平 闪烁闪烁发光发光 高电平高电平 第五十四页，本课件共有55页2022/12/8感谢大家观看第五十五页，本课件共有55页