水位傳感器原理及應(yīng)用.ppt

1、水位測量傳感器,電氣121-402 郝本偉 李子豪 王海嘯,水位傳感器,定義：能將被測點(diǎn)水位參量實(shí)時地轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)電量信號的儀器。 原理：容器內(nèi)的水位傳感器，將感受到的水位信號傳送到控制器，控制器內(nèi)的計算機(jī)將實(shí)測的水位信號與設(shè)定信號進(jìn)行比較，得出偏差，然后根據(jù)偏差的性質(zhì)，向給水電動閥發(fā)出開關(guān)的指令，保證容器達(dá)到設(shè)定水位。進(jìn)水程序完成后，溫控部份的計算機(jī)向供給熱媒的電動閥發(fā)出開的指令，于是系統(tǒng)開始對容器內(nèi)的水進(jìn)行加熱。到設(shè)定溫度時?？刂破鞑虐l(fā)出關(guān)閥的命令、切斷熱源，系統(tǒng)進(jìn)入保溫狀態(tài)。,水位測量傳感器,常用測量水位的傳感器,超聲波水位傳感器 原理：超聲波水位傳感器通過聲波從傳感器表面到水面的時間來測

2、量水位。 測量范圍：可以定制。 輸出：一般選擇輸出信號為420mA。,通過超聲波在空中的傳播時間t來計算超聲傳感器與被測物之間的距離s 。 由于聲波在空中傳播的速度c是一定的，則根據(jù)： s=ct / 2可計算出s,壓力式水位傳感器 原理：不同的水位產(chǎn)生凈水壓強(qiáng)是不同的，測量出水壓，就可以計算出水位值。 測量范圍：可以定制。 輸出：一般選擇輸出信號為420mA。,常用測量水位的傳感器,水位測量位置及作用,測量水位的作用： 1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求； 2.安全運(yùn)行的依據(jù)； 3.防洪抗旱的要求依據(jù)之一； 4.調(diào)度依據(jù)；,測量的位置： 1、水庫水位； 2、尾水水位； 3、集水井水位； 4. 。,WPC PLC

3、型水位測量裝置 系統(tǒng)結(jié)構(gòu),水位傳感器,顯示 觸摸屏,生產(chǎn)廠家：武漢電力科技開發(fā)有限公司,繼電器 報警輸出,EM235 AD轉(zhuǎn)換模塊,S7-224XP,開關(guān)電源,PORT 0,隔離 變壓器,防雷 裝置,PORT 1,輸出,遠(yuǎn)程 顯示裝置,電源 AC220V,傳感器采用投入水位傳感器，輸出信號為420mA，量程由用戶制定。 安裝時安裝在鉆有孔的鋼管中，避免動水引起測量誤差。,傳感器輸出的信號經(jīng)過防雷裝置后連接AD轉(zhuǎn)換模塊，以防雷擊損壞傳感器和AD模塊。,AD轉(zhuǎn)換模塊為12位，輸入信號設(shè)置為電流測量方式，輸入信號范圍為020mA。,PLC根據(jù)設(shè)定的參數(shù)（量程、AD基準(zhǔn)點(diǎn)、AD滿量程值等）自動計算水位

4、值，當(dāng)超出限制值時，給出報警信號（繼電器和指示燈）。,水位顯示、參數(shù)設(shè)置、報警指示燈都由觸摸屏完成。,裝置介紹,裝置功能,可連接遠(yuǎn)程顯示裝置,多種量程可供選擇 （顯示范圍：0999.99米）,傳感器輸出軟件校正,越限報警功能 （上上限、上限、下限、下下限）,防雷功能,全觸摸操作,采用Modbus協(xié)議通訊,水位數(shù)據(jù)處理,水位傳感器輸出信號范圍為020mA，必須通過一定的轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際水位,水位計算公式： H=（XA）（1000）(BA),假設(shè)： 1. 傳感器量程為100米； 2. AD轉(zhuǎn)換后0米水位對應(yīng)數(shù)字A； 3. AD轉(zhuǎn)換后100米水位對應(yīng)數(shù)字B； 4. 當(dāng)前測量的數(shù)字為X，計算水位H

5、；,數(shù)據(jù)濾波及水質(zhì)系數(shù),為提高水位測量的精度，一般要對數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，水位測量裝置常用的濾波算法有： 1、取平均值：同時采集多個值，取其平均值作為實(shí)際的數(shù)據(jù)。 2、一階滯后濾波法 ：一般取a=01，本次濾波結(jié)果=（1-a）*本次采樣值+a*上次濾波結(jié)果。,水質(zhì)對采集精度的影響：投入傳感器是通過測量水的靜壓力來間接的測量水位，其基準(zhǔn)是以凈水壓力來核算的，在多泥沙的水質(zhì)中，必須考慮水質(zhì)對水位值的影響，一般要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定一個水質(zhì)系數(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)。 實(shí)際水位值=測量水位值*水質(zhì)系數(shù) （水質(zhì)系數(shù) 小于等于1）,水位傳感器安裝要求,5、傳感器不能安裝在動水中，應(yīng)該安裝在測壓井或通過管道安裝在水中；,1、傳感器引線不易太長，安裝時注意不能折彎引線。注意本能使引線承受 過大的拉力；,3、引線如果太長，必須進(jìn)行防雷處理，如引線從鐵管中傳出；,2、任何時候都不能堵塞傳感器引線中的空氣管，否則無法測量數(shù)據(jù)；,4、傳感器不能投入到泥沙中，否則會造成傳感器測壓孔堵塞，從而無法測量 數(shù)據(jù)；并且定期清理傳感器測壓