液位传感器及变送器蔡宏辉变送器概念：变送器的概念是将非
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电信号转换为标准电信号的仪器，传感器则是将物理信号转换为电信号的器件，过去常讲物理信号，现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能：诸如控制，显示等功能的仪表。输出为标准信号的传感器。这个术语有时与传感器通用。变送器将传感信号转换为统一的标准信号：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc变送器：除有传感的功能之外还有放大整形的功能，输出为标准的控制信号．如：4－20mA输出为标准信号的传感器。液位变送器，可称为液位计的显示仪表，可简称为液位计，不包含其液位传感器的部件。液位变送器液位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中液位的高度进行检测；液位变送器的运用十分的广泛，是对压力变送器技术的延伸和发展，根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系的原理，实现对水、油及糊状物的体积、液高、重量的准确测量和传送。使用被测介质广泛，可测油、水及与316不锈钢兼容的糊状物，具有一定的防腐能力。变送器总的分类1.压力类：差压式、双法兰、单法兰、投入式、静压式、吹泡式2.雷达类：非接触式雷达、导波雷达式3.超声波：超声波、外贴式超声波式4.射线类：中子、γ射线、a射线式5.浮子类：浮筒、浮球、钢带、伺服式6.光电类：光纤、激光、光导式7.磁子类：磁翻板、磁浮子、磁致伸缩式其他：电容、射频导纳、阻带、玻璃管电阻、电接点、感温式等。⑴浮球式液位变送器浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号
单元
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、电子单元、接线盒及安装件组成。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件，它可以在外变送器总的分类磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出。该变送器为模块电路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。⑵浮筒式液位变送器浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒，它是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。⑶静压液位变送器该变送器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出。压力式变送器1、变送器的测量原理：一般的压力式变送器都是采用δ室形变原理（电容式）或者铁心移动式（电感式）来测量差压。以δ室原理来说明，工艺过程压力作用于δ室膜盒两侧（或一侧，另一侧取参考压力，如大气压等），使δ室产生一个微小形变，导致其电参数量电容发生变化（设计电路上尽量保证电参数的变化跟压力的变化成线性关系），再通过平衡电路将这个微小的电容变化转化成标准的电流（或电压）输出，从而便得到了与压力变化成线性关系输出的电流（或电压）信号。电感式变压器的工作原理也是类似的。这个标准信号可以用来参与各种计算、保护、控制、显示等，具体原理见图1。图1差压式测量原理压力式变送器延伸理解——液位传感器：基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA／１～５ＶＤＣ）。液位传感器原理：用静压测量原理——当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ=ρ.g.H+Po 式中： P：变送器迎液面所受压力 ρ：被测液体密度 g：当地重力加速度 Po：液面上大气压 H：变送器投入液体的深度 同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po，使传感器测得压力为：ρ.g.H，显然,通过测取压力P，可以得到液位深度。压力式变送器2、变送器分类：变送器按照不同的分类方式可以分为不同的类型，按照正负侧取压方式的不同来进行的分类。按照图1中参考压力P2的不同，压力变送器的类型大致可以分为3大类：绝压测量变送器、表压测量变送器、差压测量变送器。2.1绝压测量变送器测量绝对压力（相对于0帕斯卡的压力），此时P2相当于连接到真空。例如冷凝器的真空测量、安全壳的绝对压力测量等。但实际工程应用中不可能有实际的真空，而是在电路处理环节上进行调整以获得绝对压力。2.2表压测量变送器相对于大气压力测量，相当于P2参考大气压力P0。现场大部分的压力测量是这种情况，例如主蒸汽压力测量等。2.3差压测量变送器差压测量变送器主要分为液位测量和流量测量。压力式变送器⑴液位测量变送器其测量原理如图（MN为差压式液位变送器）所示。根据液体静力平衡方程式P＝rgH+P0，可得DP＝P1－P2=rgH，因此液位跟差压的曲线方程为：H＝DP/rg①为了线性化处理，变送器测量电路的电信号输出值I（这里取电流值）设计成和差压DP成正比，即：I－4＝aDP②将式（2）代入式（1）得出液位H跟电流I的关系：H＝arg(I－4)③图2液位测量原理图完谢谢
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