煤礦井下液位傳感器介紹

1、1超聲波液位傳感器超聲波液位傳感器是利用超聲波在兩種介質(zhì)的分界面上的反射特性而制成的。如果從發(fā)射超聲波脈沖開始，到接受到反射波為止的這個時間間隔為已知，就可以求出分界面的位置，利用這種方法可以對液位進行測量。根據(jù)發(fā)射和接受換能器的功能，傳感器又可分為單換能器和雙換能器。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超聲波使用同一個換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接受各使用一個換能器。下面就單換能器的超聲波傳感器加以介紹。超聲波發(fā)射和接收換能器可以安裝在液面的上方，讓超聲波在空氣中傳播，如下圖所示。超聲波液位計安裝示意圖對于單換能器來說，超聲波從發(fā)射器到液面，又從液面反射到換能器的時間2hh=Ct為：式-1)式-2

2、)式中：h換能器距液面的距離；c超聲波在介質(zhì)中的傳播速度。從以上公式中可以看出，只要測得超聲波脈沖從發(fā)射到接收的時間間隔，便可以求得待測的液位。超聲波液位傳感器具有精度高和使用壽命長的特點，但若液體中有氣泡或液面發(fā)生波動，便會產(chǎn)生較大的誤差。在一般使用條件下，它的測量誤差為土0.1%,檢測液位的范圍為10-210-4m。若系統(tǒng)采用超聲波液位計，在測量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。2、投入式液位傳感器投入式液位傳感器是將傳感器的探頭投入液體中。利用處于一定深度時液體會產(chǎn)生一定的壓

3、強這個基本原理制成的。其示意圖如圖下圖所示。傳感頭2.通氣電纜3.通氣孔4.電纜喇叭口水位計示意圖具體的來說是:傳感頭根據(jù)水中的壓力與空氣中的壓力差，傳感頭把水位的高度變換成壓力差，再把壓力差轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，該微弱的電信號經(jīng)放大器放大后送A/D變換器，單片機采集數(shù)字信號經(jīng)運算處理后，輸出的水位高度用數(shù)碼管來顯示，同時輸出對應(yīng)的輸出信號。上述兩種液位傳感器是基于不同的工作原理設(shè)計和制造出來的，分別適應(yīng)于不同的工作場所。當(dāng)然，有些場所可以使用兩種當(dāng)中的任何一種，也可以同時使用在同一個被檢測對象（水倉）。兩種液位傳感器的比較投入式液位傳感器的特點在于:1.制造成本相對于超聲波液位傳感器較為低廉:

4、量程比較小(510米)，但一般能滿足測量水倉水位的要求:性能受到被檢測介質(zhì)物理性質(zhì)(如液體有固體沉積或粘稠)的影響；測量工作不受空氣中的懸浮成分如粉塵、濃煙等的影響相對而言，超聲波液位傳感器的特點在于:1.超聲波傳播會受到空氣中粉塵的影響；2.超聲波水位傳感器的測量量程大；超聲波水位傳感器屬于非接觸式傳感器，性能不受被檢測介質(zhì)的影響；制造成本比較高。由于煤礦井下的排水系統(tǒng)重要的安全地位，而水位傳感器是整個排水系統(tǒng)的嗅覺器官。也就是說，一旦水位傳感器失靈，后面的排水硬件和響應(yīng)軟件設(shè)置的再好都無法啟動。所以，合理設(shè)計水位傳感也是很重要的。在水位檢測裝置的選擇上，至少選擇兩個水位傳感器來提高水位檢測裝置的可靠性。一般選擇一個超聲波液位傳感器與一個投入式液位傳感器