利用液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位
时间:2013-01-03 阅读:1926
利用液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位
利用液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位主要有电容法、电阻法和电感法。
1、电容法:用于测量非导电液体的电容法原理如图4—1所示[4]。图4—1中,电容由两块同心的圆柱面极板组成,其电容量CH为
上式中:ε1-被测液体的相对介电常数;ε2-气相介质的相对介电常数;H-电容传感器浸入液体的深度(m);l-电容传感器垂直高度(m);R-内极板圆柱底面半径(m);r-外极板圆柱底面半径(m)。由于R、r、l等都是固定值,只要利用ε1、ε2、CH就能计算出液位H。图4—2是用于测量导电液体的电容法原理[4],其公式推导略。电容式液位仪价格较低,安装容易,且可以应用于高温、高压的场合。但电容液位仪测量重复精度较低,需定期维修和重新标定,工作寿命也不是很长。
2、电阻法:该方法特别适用于导电液体的测量,敏感器件具有电阻特性,其电阻值随液位的变化而变化,故将电阻变化值传送给二次电路即得到液位。探针式利用跟踪测量法来测量液位,以液位上升的情形为例来说明液位测量原理,当液位上升时,提起探针*脱离液体,然后缓慢降低探针寻找液面,则探针与液体刚接触时的位置即与液位相对应。探针式的特点是测量精度很高、控制电路复杂
3、电感法:该方法适用于导电液体的液位测量,特别是液态金属。电感法的原理是,液位变化使得电感元件的自感、互感或导磁率发生变化,故将该变化量送往二次电路即可得到相应的液位数值。电感法应用的是高频液位计。该液位计的测量原理是,频率调制信号通过射频电缆耦合到传输线传感器谐振回路,谐振回路的输出电压经过检波电路和射频电缆传送给低通滤波器,然后根据低通滤波器的输出电压控制调谐电路,产生新的振荡频率,直到传感器谐振电路处于*谐振状态为止,则此时的振荡频率即与传感器的电感量相对应,从而与液位相对应。
液位计中例如射频导纳液位计、电容式液位计、音叉式液位计、电极式等都是利用液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位。
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