聚英電子：實用化的液位傳感器及應用

　　液位傳感器是聚英電子熱銷的傳感器之一，應用范圍廣泛。聚英電子專注于物聯(lián)網應用產品、工業(yè)領域遠程測控設備的研發(fā)、生產、推廣和服務，提供物聯(lián)網整體解決方案，歡迎來電咨詢。

　　液位傳感器可分兩類：一類是連續(xù)測量液位變化的連續(xù)式液位傳感器;另一類是以點測為目的的開關式液位傳感器及液位開關。目前，開關式液位傳感器比連續(xù)式液位傳感器應用得廣。主要用于過程自動控制的門限、溢流和空轉防止等。連續(xù)式液位傳感器主要用于連續(xù)控制和倉庫管理等方面，有時也可用于多點報警系統(tǒng)中。

　　下面介紹幾種實用化的液位傳感器及應用。

　　1、電容式液位傳感器

　　電容式液位傳感器有兩個導體電極(通常把容器比作為一個電極)，由于電極間是氣體、流體或固體而導致靜電容的變化，因此可以敏感液位。敏感元件有三種形式，即棒狀、線狀和板狀，其工作溫度、壓力主要受絕緣材料的限制。電容式液位傳感器可以采用微機控制，實現(xiàn)自動調整靈敏度，并且具有自診斷的功能，同時能夠檢測敏感元件的破損、絕緣性的降低、電纜和電路的故障等，并可以自動報警，實現(xiàn)高可靠性的信息傳遞。由于電容式液位傳感器無機械可動部分，且敏感元件簡單，形狀和結構的自由以大，操作方便，因此，電容式液位傳感器是應用最廣的一種液位傳感器。

　　2、浮于自動平衡式液位傳感器

　　這種傳感器通過檢測平衡浮子浮力的變化來進行液位的測量?？梢耘鋫湮C，使之具有自檢、自診斷和遠傳的功能，利用浮于自動平衡式液位傳感器可以高精度地測量大跨度的液位。

　　3、壓力式液位傳感器

　　一般采用半導體膜盒結構，利用金屬片承受液體壓力。通過封入的硅油導壓傳遞給半導體應變片進行液位的測量。由于固態(tài)壓力傳感器(壓阻電橋式)性能的提高和微處理技術的發(fā)展，壓力式液位傳感器的應用愈來愈廣。近年來.已經研制出了體積小、溫度范圍寬、可靠性好、精度高的壓力式液位傳感器，同時，其應用范圍也不斷地拓寬。

　　4、超聲波液位傳感器

　　一種非接觸式的液位傳感器，應用領域十分廣泛。其工作原理是，工作時向液面或粉體表面發(fā)射一束超聲波，被其反射后，傳感器再接收此反射波。設聲速一定，根據聲波往返的時間就可以計算出傳吸器到液面(粉體表面)的距離，即測量出液面(粉體表面)位置。其敏感元件有二種，一種是由線圈、磁鐵和膜構成的，另一種是由壓電式磁致伸縮材料構成的。前者產生的是10KHz的超聲波，后者產生的是20~40Khz的超聲波。

　　超聲波的頻率愈低，隨著距離的衰減愈小，但是反射效率也小。因此，應根據測量范圍、液位表面狀況和周圍環(huán)境條件來決定所使用的超聲波傳感器。高性能的超聲波液位傳感器由微機控制。以緊湊的硬件進行特性調整和功能檢測?？梢詼蚀_地區(qū)別信號波和噪聲，因此，可以在攪拌器工作的情況下測量液位。此外，在高溫或吹風時也可檢測液位，特別是可以檢測高粘度液體和粉狀體的液位。

　　以聚英電子的超聲波液位傳感器，適用于酸堿液體、固體料位、污水/河水水位監(jiān)測等方面，防腐防爆，高精度抗干擾能力強。

　　基本性能

　　產品功耗：24v 2mA約0.04w

　　最小供電電壓：5.0V

　　最大供電電壓：30v

　　通信接口：RS485通訊

　　波特率：2400~115200

　　使用溫度范圍：-40c~85℃

　　通訊協(xié)議：MODBUS通訊

　　最快速度和頻率：115200 20ms 50Hz(室溫28.1℃)

　　探頭精度：類AO11AU

　　最小盲區(qū)距離：250mm

　　最遠距離：6000mm

　　1M內精度：5mm

　　最大傾斜角度：65°

　　5、激光式液位傳感器

　　一種性能優(yōu)良的非接觸式高精度液位傳感器。其工作原理與超聲波液位傳感器相同，只是把超聲波換成光波。激光束很細，作為液位傳感器時，即使液位表面極其粗糙，其反射波束也不過加寬到20mm，但這仍是激光式液位傳感器可以接受的范圍內、激光式液位傳感器一般采用近紅外光。激光式液位傳感器是把光流發(fā)射出的激光利用半透射反射鏡處理。

　　一部分作為基準參考信號輸入時間變送器，另一部分，通過半透射反射鏡的激光，經過光學系統(tǒng)處理為一定寬度的平行光束，照射在物體面上。反射波到達傳感器接收部再轉換成電信號。因為從照射到接受的時間很短，所以利用取樣電路擴大成毫微秒數(shù)量級，便于信號處理，進行時間的測量。利用微機進行數(shù)據處理，變?yōu)閿?shù)字顯示液位值的模擬輸出信號，再利用軟件檢測信號的可靠件，如果測定系統(tǒng)出現(xiàn)故障則報警。這種傳感器可應用于鋼鐵工業(yè)連續(xù)鑄造裝置的砂型鐵水液位高度測量。同時，還可以應用于狹窄開口容器以及高溫、高精度的液面檢測。

　　此外，近年來隨著高科技的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字式智能化的液位傳感器，是一種先進的數(shù)字式液位測量系統(tǒng)。將其測量部件技術與微處理器的計算功能結合為一體，使得液位測量儀表至控制儀表成為全數(shù)字化系統(tǒng)。數(shù)字式智能化液位傳感器的綜合性能指標、實際測量準確度比傳統(tǒng)的模擬式液位傳感器提高了3-5倍。總之，隨著傳感器技術的發(fā)展.液位傳感器的形式將會多種多樣，其形式應以非接觸式為研制重點。其發(fā)展方向是通過廣泛應用微機等高新電子技術來獲得全面性能的進一步提高，同時還要向著小型化、智能化、多功能化的方向發(fā)展。