液位變送器其實是壓力變送器在液位測量方面的應用,所以根據測量方式、安裝方式以及結構的緣故,后來被稱為液位變送器,也屬于液位計一類范疇。目前液位變送器中應用廣泛的就屬投入式液位變送器和電容式液位變送器、單雙法法蘭式液位變送器三種。
1:投入式液位變送器基本原理
投入式液位變送器是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應,將靜壓轉成電信號。經過溫度補償和線性校正,轉換成4-20mADC標準電流信號輸出。
它的設計理念就是“更小巧、更方便”,它將測壓儀與控制器完全分離開來,測壓儀形狀小巧靈活,使用全包容的結構,采用耐腐蝕的特殊材料,可以適應各種復雜的液體環(huán)境,同時測壓儀與控制器使用電磁波來進行信息的反饋與功能操控,這使得它的使用便利性又上了一個臺階,使用時只需要將投入式的測壓儀直接放進被測液體中,液位變送器就可以開始工作。
投入式的傳感器通過自身構造能夠地浮在被測液體的表面,直接地測出液位高度,同時將檢測出來的液體相關數據通過硅壓電阻式的方法轉換成電信號發(fā)送到相關的收取設備上,整個過程方便快捷,而投入式的使用使得不需要有任何人手去對液體內部進行人工操作,大大地節(jié)約了時間,增加了效率。
由于方便、實用、小巧、,投入式液位變送器在許多領域都受到了廣泛的好評,越來越多的傳統液體測量都喜歡上了這種高科技的新發(fā)明,我們可以期待,在不久的將來,還會有更小巧、更準確、方便的液位變送器問世。
2:電容式液位變送器
原理跟投入式基本一樣,只不過電容式液位計核心部件采用先進的射頻電容檢測電路經過16位單片機經過的溫度補償和線性修正,轉化成標準電信號(一般為4~20 mA)。可選HART、CANBUS、485通訊協議進行系統組態(tài)。全系列變送器都具有自校準功能,用戶可通過兩個按鍵進行“零點”、“量程”自動校準,以適應各種復雜場所的不同要求。由于電容式液位變送器和投入式液位變送器的原理基本一樣,所以應用同樣廣泛。不過兩者有一些區(qū)別。舉個簡單的例子,比如此時介質是苯化合物,如果介質容易結晶的話,那么這個時候就要使用電容式液位變送器。
當然液位變送器除了以上兩種,還有法蘭式液位變送器(有雙法蘭和單法蘭),因為上面我們提到,液位變送器其實是壓力變送器在液位測量方面的應用,所以有的時候雖然用戶需要的是測量液位,但是也可以稱之為雙法蘭差壓變送器
上面講的都是利用壓力測量傳感器的原理而分類,還有其他液位變送器,更加接近與液位計方面,比如浮球式液位變送器、浮筒液位變送器。
浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導管、信號單元、電子單元、接線盒安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿測量導管上下移動。導管內裝有測量元件,它可以在外磁作用下將被測液位信號轉換成正比于液位變化的電阻信號,并將電子單元轉換成4~20mA或其它標準信號輸出。
浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒,它是根據阿基米德浮力原理設計的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應變傳感技術來測量液體的液位、界位或密度的。它在工作時可以通過現場按鍵來進行常規(guī)的設定工作。
就上述幾種液位變送器,廣泛的還是利用壓力傳感器原理的液位變送器,有結晶的不能用浮球和浮筒、有粘稠度的用法蘭式液位變送器、敞口容器也不好用浮球或浮筒。
電量變送器是一種將被測量參數(交流電流、交流電壓、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、頻率、相位、功率因數、直流電壓、直流電流等)按線性比例轉換成直流電流或電壓(電能脈沖輸出)的測量儀表。
它廣泛應用于電力、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政府等部門的電氣測量、自動控制以及調度系統。
新型變送器國際標準輸出的模擬信號電流值為4~20mA兩線制的環(huán)路在發(fā)送數據以及控制那些易于以這一標準接受指令的某些執(zhí)行器的過程中有廣泛的應用。
國際上已作為模擬信號中的電流遙測技術標準。在利用兩根導線的電流遙測電路中,變送器工作電源與示讀裝置,包括傳感器工作電源和發(fā)送導線的任何其它電阻都是相串聯在環(huán)路內。
工作原理
電流變送器可以直接將被測主回路交流電流轉換成按線性比例輸出的DC4~20mA(通過250Ω 電阻轉換DC1~5V或通過500Ω電阻 轉換DC2~10V)恒流環(huán)標準信號,連續(xù)輸送到接收裝置(計算機或顯示儀表)。
電流變送器原副邊高度絕緣隔離,兩線制輸出接線,輔助工作電源+24V與輸出信號線DC4~20mA共用,具有精度高,體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾、國內4種補償措施和6大全面保護功能,兩線端口防感應雷能力強,具有雷擊波和突波的保護能力等優(yōu)點。
特別適用發(fā)電機、電動機、智能低壓配電柜、空調、風機、路燈等負載電流的智能監(jiān)控系統。
壓力(差壓)變送器根據被測介質的壓力不同分為壓力變送器,絕壓力變送器,微差壓變送器,低、中、高差壓變送器,高靜壓變送器等,它把壓力(差壓)信號變成標準電信號(4-20mA)遠傳,可進行壓力、流量、液位的測量。
1、壓力變送器應安裝在通風、干燥、無蝕、陰涼及溫度變化較小之處。如露天安裝應加防護罩,避免陽光直照和雨淋,以避免產品性能降低或出現故障。
2、壓力變送器嚴禁隨意摔打、沖擊、拆卸、強力夾持或用尖銳的器具捅引壓孔或金屬膜片。
3、壓力變送器安裝前仔細閱讀產品說明書,正確接線,注意產品不得發(fā)生接線錯誤。
4、壓力變送器在測量液體介質時,在加壓前一定要要用截止閥排凈管道內的空氣,防止由于壓縮空氣所產生的高壓導致傳感器過載。
5、壓力變送器禁止超指標過載,超指標過載造成的敏感膜損壞不在三包范圍。
6、壓力變送器注意保護產品引出電纜,電纜線接頭處務必密封,以免進水或潮氣影響整機性能及壽命,變送后端引線要保證和大氣良好導通。
7、壓力變送器測量蒸汽或其它高溫介質時,注意不要使變送器的工作溫度超限,必要時,加引壓管或其它冷卻裝置連接。
8、壓力變送器安裝時應在變送器和介質之間加裝壓力截止閥,以便檢修和防止取壓口堵塞而影響測量精度,在壓力波動范圍大的場合還應加裝壓力緩沖裝置。
9、隔爆型變送器在危險場所使用時,變送器的殼蓋必須擰緊,為確保使用安全,應嚴格遵守安全規(guī)程,不允許在通電時打開變送器殼蓋。
10、壓力變送器本質安全型變送器必須配用安全柵才能在有爆炸性混合物的危險場所使用。安全柵應符合GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第4部分本質安全型》的規(guī)定,并經有關防爆部門進行防爆實驗并取得防爆合格證。