模塊五、液位檢測

模塊五

液位檢測1學習目標掌握常用液位檢測方法

熟悉常用液位檢測元件的工作原理及外形接線

了解液位傳感器在相關領域的應用

掌握液位傳感器的選擇、安裝和維修的基本技能

2課題一電容式傳感器測液位3一、基礎知識1、工作原理

電容式傳感器類似平行板電容器。由物理學可知，由兩平行極板所組成的電容器，如果不考慮邊緣效應，其電容量為4（1）測量導電液體的電容液位傳感器

在液體中插入一根帶絕緣套的電極，由于液體是導電的，容器和液體可看作電容器的一個電極，插入的金屬電極作為另一個電極，絕緣套管為中間介質，三者組成圓筒電容器。

5（2）測量非導電液體的電容液位傳感器電極浸沒的長度與電容量的變化量成正比關系，因此測出電容增量的數值便可知道液位的高度。

62、測量轉換電路

電容傳感器將被測量轉換為電容變化后，必須采用測量電路將其轉換為電壓、電流或頻率信號。

（1）交流電橋電路（2）調頻電路（3）運算放大器電路73、電容式液位變送器的外形結構及連接方式

電容式液位變送器電路接線及電位器位置示意圖

電容液位變送器外形圖

8二、課題實施—電容式傳感器液位檢測1、訓練目的（1）熟悉電容式傳感器測量液位的基本原理及測量轉換電路；（2）熟悉電容液位傳感器的使用方法，初步掌握傳感器的接線方法；（3）掌握電容液位傳感器的安裝工藝和調試方法。2、訓練設備

電烙鐵、萬用表、兆歐表、電流（毫安）表、UYB系列電容液位變送器。93、訓練步驟（1）機械安裝。a）桿式變送器安裝示例b）纜式變送器安裝示例之一c）纜式變送器安裝示例之二UYB系列電容液位變送器安裝圖10（2）電路連接及調試（3）記錄數據11三、課題小結（1）理解電容式傳感器的基本工作原理

；（2）了解電容式傳感器的測量轉換電路

；（3）熟悉一般電容式液位傳感器的外特性及接線方式

。

12課題二超聲波傳感器13一、基礎知識1、工作原理超聲波測液位是利用回聲原理進行工作的。當超聲波探頭向液面發(fā)射短促的超聲脈沖，經過時間后，探頭接收到從液面反射回來的回音脈沖，就可以求出探頭到液面的距離。14

根據發(fā)射和接收換能器的功能，傳感器又可分為單換能器和雙換能器。（1）單換能器的傳感器。15（2）雙換能器的傳感器

發(fā)射和接收各由一個換能器擔任。

162、外形結構及連接方式

超聲波換能器利用壓電陶瓷的壓電效應來工作的，逆壓電效應將高頻電振動轉換成高頻機械振動，從而產生超聲波，可作為發(fā)射探頭，而正壓電效應是將超聲振動波轉換成電信號，可作為接收探頭。

各種超聲波換能器

173、超聲波傳感器的其他應用

（1）超聲波測厚度

超聲波測量厚度1—雙晶直探頭2—引線電纜3—入射波4—反射波5—試件6—測厚顯示器18（2）超聲波測密度

19（3）無損探傷

無缺陷工件探傷及顯示情況

有缺陷工件探傷及顯示情況

材料缺陷的種類包括氣孔、焊縫、裂紋，檢測缺陷的手段可采用無損探傷超聲波對材料進行無損檢測。

20二、課題實施—超聲波傳感器液位測量

1、訓練目的（1）了解超聲波傳感器測量液位的原理和結構；（2）熟悉超聲波傳感器外形結構及特點；（3）通過超聲波測量距離的方法了解其液位測量等應用情況。2、訓練設備

CSY系列傳感器綜合實驗臺、超聲波傳感器實訓板、超聲波傳感器、示波器、電源等。213、訓練步驟（1）認識超聲波實訓電路圖（2）測量并記錄超聲波實訓電路圖

22三、課題小結（1）理解超聲波傳感器液位測量的基本工作原理；（2）熟悉常見超聲波傳感器的外形及結構；（3）熟練掌握超聲波傳感器用于液位測量的方法；（4）了解超聲波傳感器在測厚、測