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基于傳感器淺談投入式液位變送器

來源:河北智茂節能科技有限公司   2013年11月22日 14:57  

投入式液位變送器是引進*和采用德國SENSE公司進口壓力元件生產的投入液位測量產品。它是一種測量液位的壓力傳感器。它是基于所測液體靜壓與該液體的高度成正比例的原理,采用*的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉換為電信號,再經過溫度補償和線性修正,轉化為標準電信號。

2投入式液位變送器的工作原理
1、用靜壓測量原理:
當液位變送器投入到被測液體中某一深度時,傳感器迎液面受到的壓力公式為:P p .g.H+Po式中:
P :變送器迎液面所受壓力
P:被測液體密度
g :當地重力加速度
Po :液面上大氣壓
H :變送器投入液體的深度
同時.通過到氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連,以抵消傳感器背面的Po,使傳感器測得壓力為:P.G.H,顯然,通過測取壓力P,可以得到液位深度。
2、溫度補償
為消除溫度的變化給電路帶來的影響,使用一些溫敏元件(或導線)來抵消此影響。
3、線性修正
線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。通過電路校正,改善線性度3投入式液位變送器的接線一二線銣工業上zui普遍用的標準模擬量電信號是用4~20mA直流電流來傳輸模擬量。電流信號不容易受干擾且電流源內阻無窮大,導線電阻串聯在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數百米,因此電流信號是的選擇 上限取20mA是因為防爆的要求:20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取OmA的原因是為了能檢測斷線:正常工作時不會低于4mR,當傳輸線因故障斷路,環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。電流輸出型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出,必然要有外電源為其供電。變送器的接線方法有二線制、三線制和四線制,zui典型的是變送器需要兩根電源線,也就是說的二線制,如果總共要接4根線,那就是又加了兩條輸出線稱之為四線制。當電流輸出與電源公用一根線,可節省~根線,稱之為三線制。接線如圖2 所示。
其實變送器本身就可以為變送器供電,因為它輸出的電流就是4~20mA,如變送器基本原理圖所示。變送器在電路中相當于~個特殊的負載,特殊之處在于變送器的耗電電流在4~2OⅢA之間根據傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線,因而被稱為兩線制變送器。工業電流環標準下限為4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少有4mA供電。這樣兩線制傳感器就設計成了。
在一般應用中,測量點一般在附近,而顯示設備或者控制設備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數十至數百米。按十米距離計算,省去2根信號傳輸導線意味著成本降低近十元,更何況有時會有近百米。另外四線制變送器和三線制變送器因導線內電流不對稱必須使用屏蔽線,二屏蔽線又比較昂貴,而兩線制變送器可使用雙絞線,雙絞線是非常廉價的,因此兩線制變送器在應用中是*的選擇。

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