液位传感器精选PPT.ppt

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1、关于液位传感器第1页，讲稿共55张，创作于星期二 （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2页，讲稿共55张，创作于星期二 （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

2、、水塔等各种液位；或者粮仓、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3页，讲稿共55张，创作于星期二 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液另一端液相相第4页，讲稿共55张，创作于星期

3、二 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（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。当液位上升和当液位上升和下降时两种情下降时两种情况况书上用恒浮力法？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5页，讲稿共55张，创作于星期二 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

4、浮力式和变浮力式两种。（三）、用途用于江河、湖泊、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6页，讲稿共55张，创作于星期二 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7页，讲稿共55张，创作于星期二 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8页，讲稿共55张，创作于星期二第第六六、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9页，讲稿共55张，创作于星期二第第六六、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10页，讲稿共

5、55张，创作于星期二 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原的原理制成的。如果液体的理制成的。如果液体的密度恒定密度恒定，则液体加在测量基准面上，则液体加在测量基准面上的压力与液面到基准面的的压力与液面到基准面的高度高度成正比，因此通过压力的测定成正比，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，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11页，讲稿共55张，创作于星期二 四、静压式液位传感器第第六六、七七讲讲 物物

6、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改变其量程而不改变其量程。1、无迁移无迁移：当H=0时，第12页，讲稿共55张，创作于星期二 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，检为了安装，检修方便，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

7、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13页，讲稿共55张，创作于星期二 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 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14页，讲稿共55张，创作于星期二 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

8、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、凝固、汽化（沸腾）、冷凝第15页，讲稿共55张，创作于星期二 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16页，讲稿共55张，创作于星期二 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17页，讲稿共55张，创作于星期二 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18页，讲稿共55张，创作于星期二 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19页，讲

9、稿共55张，创作于星期二（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。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叫做做超超声声波。超声波传感器频率超过波。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

10、测第20页，讲稿共55张，创作于星期二（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检检测测第21页，讲稿共55张，创作于星期二（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22页，讲稿共55张，创作于星期二 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23页，讲稿共55张，创作于星期二 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24页，讲稿共55张，创

11、作于星期二 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25页，讲稿共55张，创作于星期二 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叠放叠放高度测量高度测量第26页，讲稿共55张，创作于星期二 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27页，讲稿共55张，创作于星期二 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28页，讲稿共55张，创作于星期二 五、超声波式液位传感

12、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29页，讲稿共55张，创作于星期二 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30页，讲稿共55张，创作于星期二 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流水线计数流水线计数第31页，讲稿共55张，创作于星期二 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32页，讲稿共55张，创作于星期二 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

13、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，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。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33页，讲稿共55张，创作于星期二电电容式容式传传感器感器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34页，讲稿共55张，创作于星期二 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

14、伺服电动机第35页，讲稿共55张，创作于星期二 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一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等的块面积相等且与带材距离相等的极板，这样两极板与带材之间形极板，这样两极板与带材之间形成两个电容成两个电容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将电容的变化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

15、出带材厚度的变化。出带材厚度的变化。第36页，讲稿共55张，创作于星期二 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37页，讲稿共55张，创作于星期二 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38页，讲稿共55张，创作于星期二 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39页，讲稿共55张，创作于星期二光电效应光电效应-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象称光线照射在某些

16、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。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能使物体发射光电子的最低光频率称为红限频率的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；大于红限频小于红限频率的入射光，光再强也不会激发光电子；大于红限频率的入射光，光再弱也会激发光电子。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40页，讲稿共55张，创作于星期二光电效应光电效应-内光电效应内光电效应 n物体受物体受光照射

17、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 物物位位及及厚厚度度检检测测第41页，讲稿共55张，创作于星期二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

18、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42页，讲稿共55张，创作于星期二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敏二极管二极管、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43页，讲稿共55张，

19、创作于星期二光电管光电管 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44页，讲稿共55张，创作于星期二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45页，讲稿共55张，创作于星期二原理原理 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

20、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46页，讲稿共55张，创作于星期二 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47页，讲稿共55张，创作于星期二 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第48页，讲稿共55张，创作于星期二 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

21、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49页，讲稿共55张，创作于星期二 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原理框图原理框图 第50页，讲稿共55张，创作于星期二 七、核辐射液（物）位传感器第第六六、七

22、七讲讲 物物位位及及厚厚度度检检测测（二）、应用（二）、应用 第51页，讲稿共55张，创作于星期二 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52页，讲稿共55张，创作于星期二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，传感器输出电压为路没有电流流

23、过，传感器输出电压为0 0。假如水位上升到与两检知电极端都。假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，因接触时，由于水有一定的导电性，因此测量电路中有电流流过，指示电路此测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，同时在中的显示仪表就会发生偏转，同时在限流电阻两端有电压输出限流电阻两端有电压输出。人们通过。人们通过仪表或输出电压便得知水位仪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53页，讲稿共55张，创作于星期二图图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54页，讲稿共55张，创作于星期二2023/4/13感谢大家观看第55页，讲稿共55张，创作于星期二