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投入式液位傳感器和工作原理 傳感器是如何工作的

時(shí)間:2020-08-13    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

投入式液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測量液位的 壓力傳感器 .投入式液位傳感器(液位計(jì))是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理,采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)過 溫度補(bǔ)償 和線性修正,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(一般為4~20mA/1~5VDC)。 

 

  投入式液位傳感器( 投入式液位計(jì) )適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量。精巧的結(jié)構(gòu),簡單的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4~20mA、0~5v、 0~10mA等 標(biāo)準(zhǔn)信號 輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。 

 

  工作原理: 

 

  用靜壓測量原理: 

 

  當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時(shí),傳感器迎液面受到的壓力公式為:Ρ = ρ .g.H + Po 

 

  式中: 

 

  P :變送器迎液面所受壓力 

 

  ρ:被測液體密度 

 

  g :當(dāng)?shù)?nbsp;重力加速度 

 

  Po :液面上大氣壓 

 

  H :變送器投入液體的深度 

 

  

 

  

現(xiàn)在市場上的熱電偶,熱電阻種類特別多,但是萬變不離其中,外觀如何改變,但是內(nèi)芯是永遠(yuǎn)沒什么變化的,下面給大家介紹下什么樣的溫度傳感器,什么溫度范圍使用說明樣的溫度傳感器。

1.鉑銠10-鉑熱電偶
鉑銠10-鉑熱電偶(S型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(SP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為10%,含鉑為90%,負(fù)極(SN)為純鉑,故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長期zui高使用溫度為1300℃,短期zui高使用溫度為1600℃。
S型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度zui高,穩(wěn)定性,測溫溫區(qū)寬,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。它的物理,化學(xué)性能良好,熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好,適用于氧化性和惰性氣氛中。由于S型熱電偶具有優(yōu)良的綜合性能,符合國際使用溫標(biāo)的S型熱電偶,長期以來曾作為國際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器,“ITS-90”雖規(guī)定今后不再作為國際溫標(biāo)的內(nèi)查儀器,但國際溫度咨詢委員會(CCT)認(rèn)為S型熱電偶仍可用于近似實(shí)現(xiàn)國際溫標(biāo)。
S型熱電偶不足之處是熱電勢,熱電勢率較小,靈敏度低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。
2.鉑銠13-鉑熱電偶
鉑銠13-鉑熱電偶(R型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(RP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為13%,含鉑為87%,負(fù)極(RN)為純鉑,長期zui高使用溫度為1300℃,短期zui高使用溫度為1600℃。
R型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度zui高,穩(wěn)定性,測溫溫區(qū)寬,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。其物理,化學(xué)性能良好,熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好,適用于氧化性和惰性氣氛中。由于R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當(dāng),在我國一直難于推廣,除在進(jìn)口設(shè)備上的測溫有所應(yīng)用外,國內(nèi)測溫很少采用。1967年至1971年間,英國NPL,美國NBS和加拿大NRC三大研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一項(xiàng)合作研究,其結(jié)果表明,R型熱電偶的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性比S型熱電偶均好,我國目前尚未開展這方面的研究。
R型熱電偶不足之處是熱電勢,熱電勢率較小,靈敏讀低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。
3.鉑銠30-鉑銠6熱電偶
鉑銠30-鉑銠6熱電偶(B型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(BP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為30%,含鉑為70%,負(fù)極(BN)為鉑銠合金,含銠為量6%,故俗稱雙鉑銠熱電偶。該熱電偶長期zui高使用溫度為1600℃,短期zui高使用溫度為1800℃。
B型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度zui高,穩(wěn)定性,測溫溫區(qū)寬,使用壽命長,測溫上限高等優(yōu)點(diǎn)。適用于氧化性和惰性氣氛中,也可短期用于真空中,但不適用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸氣氣氛中。B型熱電偶一個明顯的優(yōu)點(diǎn)是不需用補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)償,因?yàn)樵?~50℃范圍內(nèi)熱電勢小于3μV。
B型熱電偶不足之處是熱電勢,熱電勢率較小,靈敏讀低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。
4.鎳鉻-鎳硅熱電偶
鎳鉻-鎳硅熱電偶(K型熱電偶)是目前用量zui大的廉金屬熱電偶,其用量為其他熱電偶的總和。正極(KP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr=90:10,負(fù)極(KN)的名義化學(xué)成分為:Ni:Si=97:3,其使用溫度為-200~1300℃。
K型熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強(qiáng),價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性惰性氣氛中。廣泛為用戶所采用。
K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用于弱氧化氣氛中。
5.鎳鉻硅-鎳硅熱電偶鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(N型熱電偶)為廉金屬熱電偶,是一種國際標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶,是在70年代初由澳大利亞國防部實(shí)驗(yàn)室研制成功的它克服了K型熱電偶的兩個重要缺點(diǎn):K型熱電偶在300~500℃間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動勢不穩(wěn)定;在800℃左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動勢不穩(wěn)定。正極(NP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,負(fù)極(NN)的名義化學(xué)成分為:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1,其使用溫度為-200~1300℃。
N型熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強(qiáng),價(jià)格便宜,不受短程有序化影響等優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶,是一種很有發(fā)展前途的熱電偶.
N型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用于弱氧化氣氛中。
6.鎳鉻-銅鎳熱電偶
鎳鉻-銅鎳熱電偶(E型熱電偶)又稱鎳鉻-康銅熱電偶,也是一種廉金屬的熱電偶,正極(EP)為:鎳鉻10合金,化學(xué)成分與KP相同,負(fù)極(EN)為銅鎳合金,名義化學(xué)成分為:55%的銅,45%的鎳以及少量的錳,鈷,鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。
E型熱電偶熱電動勢之大,靈敏度之高屬所有熱電偶之zui,宜制成熱電堆,測量微小的溫度變化。對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏,宜用于濕度較高的環(huán)境。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好,抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅,鐵-康銅熱電偶,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性和惰性氣氛中,廣泛為用戶采用。
E型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性氣氛中,熱電勢均勻性較差。
7.鐵-銅鎳熱電偶
鐵-銅鎳熱電偶(J型熱電偶)又稱鐵-康銅熱電偶,也是一種價(jià)格低廉的廉金屬的熱電偶。它的正極(JP)的名義化學(xué)成分為純鐵,負(fù)極(JN)為銅鎳合金,常被含糊地稱之為康銅,其名義化學(xué)成分為:55%的銅和45%的鎳以及少量卻十分重要的錳,鈷,鐵等元素,盡管它叫康銅,但不同于鎳鉻-康銅和銅-康銅的康銅,故不能用EN和TN來替換。鐵-康銅熱電偶的覆蓋測量溫區(qū)為-200~1200℃,但通常使用的溫度范圍為0~750℃
J型熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),廣為用戶所采用。
J型熱電偶可用于真空,氧化,還原和惰性氣氛中,但正極鐵在高溫下氧化較快,故使用溫度受到限制,也不能直接無保護(hù)地在高溫下用于硫化氣氛中。
8.銅-銅鎳熱電偶銅-銅鎳熱電偶(T型熱電偶)又稱銅-康銅熱電偶,也是一種的測量低溫的廉金屬的熱電偶。它的正極(TP)是純銅,負(fù)極(TN)為銅鎳合金,常之為康銅,它與鎳鉻-康銅的康銅EN通用,與鐵-康銅的康銅JN不能通用,盡管它們都叫康銅,銅-銅鎳熱電偶的蓋測量溫區(qū)為-200~350℃。
T型熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),特別在-200~0℃溫區(qū)內(nèi)使用,穩(wěn)定性更好,年穩(wěn)定性可小于±3μV,經(jīng)低溫檢定可作為二等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低溫量值傳遞。
T型熱電偶的正極銅在高溫下抗氧化性能差,故使用溫度上限受到限制。

目前在國內(nèi)的電子秤傳感器常見問題維護(hù)是根據(jù)大多采用電阻應(yīng)變式稱重傳感器原理,其應(yīng)用也越來越普遍電子秤具有稱量快速、顯示直觀、不易磨損等優(yōu)點(diǎn),已逐漸取代機(jī)械秤。電子秤主要有承重傳力系統(tǒng)、稱重傳感器和顯示儀表組成。常用的電阻應(yīng)變式稱重傳感器的工作原理是彈性體在外力的作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片也隨同發(fā)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值發(fā)生變化,由于應(yīng)變片是連接成平衡電橋式的,應(yīng)變片電阻值的變化會引起電橋的不平衡,從面輸出信號,這樣就完成了將外力變換為信號的過程。

 

  電子秤出現(xiàn)以下幾種現(xiàn)象,需懷疑是稱重傳感器的故障:

  (1)電子秤不顯示零,顯示屏不斷閃爍。

  (2)電子秤顯示零以后,在加放砝碼,不顯示稱量數(shù)字。

  (3)電子秤稱量不準(zhǔn)確,顯示的稱量數(shù)字與加放的砝碼數(shù)量不一致。

  (4)電子秤重復(fù)性不好,加放同一砝碼,有時(shí)稱量準(zhǔn)確,有時(shí)稱量不準(zhǔn)確。

  (5)電子秤空載或加載時(shí),顯示的數(shù)字不穩(wěn)定,漂移或者跳變。

  這幾種現(xiàn)象都有可能是稱重傳感器的故障。如果能夠準(zhǔn)確判斷出故障是在傳感器,這樣就能大大提高工作效率,加快電子秤修理的速度。將需要判斷的傳感器從系統(tǒng)中單獨(dú)摘除,分別測量輸入阻抗、輸出阻抗。輸入阻抗正常值為380Ω,輸出阻抗正常值為350Ω,如果測量數(shù)據(jù)不在此范圍內(nèi),該傳感器已經(jīng)損壞。如輸入阻抗、輸出阻抗有斷路,可先檢查傳感器信號電纜有無斷開的地方,當(dāng)信號電纜完好時(shí),則為傳感器應(yīng)變片被燒毀,通常是因?yàn)橛写箅娏鬟M(jìn)入傳感器造成的。當(dāng)測量輸入阻抗、輸出阻抗阻值不穩(wěn)定時(shí),可能為信號線絕緣層破裂,絕緣性能下降,或傳感器受潮,使橋路同彈性體絕緣不好。傳感器的零點(diǎn)輸出信號值,一般在(-3mv~2mv)之間。如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出此標(biāo)準(zhǔn)范圍,可能是傳感器使用中過載而造成彈性體塑性變形,使傳感器無法使用。如無零點(diǎn)信號或零點(diǎn)輸出信號很小,可能為稱重傳感器內(nèi)的應(yīng)變片已從彈性體上脫落或有支撐物支撐秤體造成。



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