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文檔簡(jiǎn)介
1、工程技術(shù)部 2012年1月,液位控制系統(tǒng)介紹,內(nèi)容概要: 液位控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述 常用液位傳感器介紹 融科A、C座和計(jì)算所污水井控制電路介紹,課堂測(cè)試題 1、寫出5種常用液位傳感器? 2、目前大廈污水井使用的傳感器是什么類型,有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 3、如果讓你改造大廈的污水井液位控制系統(tǒng),你選用什么類型的傳感器,為什么?,液位控制系統(tǒng)主要包括三部分 傳感器部分: 把被測(cè)介質(zhì)的液位轉(zhuǎn)換為電或可視信號(hào)。 控制部分: 根據(jù)傳感器送來(lái)的信號(hào),按照預(yù)定模式操作執(zhí)行機(jī)構(gòu),達(dá)到控制液位目的。 (控制電路) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分: 主要傳送介質(zhì)、調(diào)節(jié)液位的部件。(水泵等),常用液位傳感器分類 一、按是否與被測(cè)介質(zhì)接觸分: 接觸式
2、: 浮球、壓力傳感器、液位開關(guān)、音叉、光電、電阻電容式 非接觸式: 雷達(dá)、超聲波,二、按變送信號(hào)分: 開關(guān)式: 浮球、液位開關(guān)、音叉、光電 量程式: 雷達(dá)、超聲波、壓力傳感器、電阻電容電感式,三、按檢測(cè)方式分: 浮子式 電接點(diǎn)式 壓力式 電阻式 電容式,電感式 超聲波式 雷達(dá)式 光電 音叉,浮子式: 1、電纜浮球:,電纜浮球開關(guān)是利用微動(dòng)開關(guān)或水銀開關(guān)做接點(diǎn)零件,當(dāng)電纜開關(guān)以重錘為原點(diǎn)一定角度時(shí),(通常微動(dòng)開關(guān)上揚(yáng)角度為282,水銀開關(guān)上揚(yáng)角度為102),開關(guān)便會(huì)有ON或OFF信號(hào)輸出。,特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,同時(shí)無(wú)毒、耐腐蝕,安裝方便,價(jià)格低廉。 適用介質(zhì): 清水、污水、 油類及中度腐
3、蝕性液體。,內(nèi)部結(jié)構(gòu)分微動(dòng)開關(guān)和水銀開關(guān):,2、連桿浮球:,內(nèi)部結(jié)構(gòu):,干簧管原理:,霍爾效應(yīng):半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中(磁場(chǎng)方向垂直于薄片),當(dāng)有電流流過(guò)時(shí),在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電勢(shì)。,霍爾接近開關(guān):,3、磁浮子: 磁性浮子式液位計(jì)通過(guò)與容器相連的連通器內(nèi)的浮子隨液面(或界面)的上下移動(dòng),由浮子內(nèi)的磁鋼利用磁耦合原理驅(qū)動(dòng)磁性翻板指示器,用紅白兩色(液紅氣白)明顯直觀地指示出容器內(nèi)的液位或界位。,磁翻板:,磁浮球:,4、浮球閥: 自來(lái)水直供系統(tǒng),5、污水井自制:,電接點(diǎn)式(液位開關(guān)、液位繼電器),自制(漏水報(bào)警器),壓力式(壓電電阻),
4、壓力法依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測(cè)量。由于液體對(duì)容器底面產(chǎn)生的靜壓力與液位高度成正比,因此通過(guò)測(cè)容器中液體的壓力即可測(cè)算出液位高度。 對(duì)常壓開口容器,液位高度H與液體靜壓力P之間有如下關(guān)系:,法蘭式壓差變送器:適用于密閉容器,投入式壓差變送器:適用于敞開容器,壓力表(遠(yuǎn)傳式、電節(jié)點(diǎn)式):多用于管道,電學(xué)法(電阻、電感、電容),電學(xué)法按工作原理不同又可分為電阻式、電感式和電容式。用電學(xué)法測(cè)量無(wú)摩擦件和可動(dòng)部件,信號(hào)轉(zhuǎn)換、傳送方便,便于遠(yuǎn)傳,工作可靠,且輸出可轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào),與電動(dòng)單元組合儀表配合使甩,可方便地實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制。,電阻:,為用于連續(xù)測(cè)量的電阻式液位計(jì)原理圖。圖中:
5、 1-電阻棒; 2-絕緣套; 3-測(cè)量電橋,熱敏電阻:(油箱),可變電阻電阻:(油箱),電感:,電感式液位控制器的原理圖。傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮子及線圈組成。管子與被測(cè)容器相連通,管子內(nèi)的導(dǎo)磁性浮子浮在液面上,當(dāng)液面高度變化時(shí),浮子隨著移動(dòng)。線圈固定在液位上下限控制點(diǎn),當(dāng)浮子隨液面移動(dòng)到控制位置時(shí),引起線圈感應(yīng)電勢(shì)變化,以此信號(hào)控制繼電器動(dòng)作,可實(shí)現(xiàn)上、下液位的報(bào)警與控制。圖中:1、3-上下限線圈; 2-浮子,電容:,超聲波:(機(jī)械波),在容器底部或頂部安裝超聲波發(fā)射器和 接收器,發(fā)射出的超聲波在相界面被反射。 并由接收器接收,測(cè)出超聲波從發(fā)射到接收 的時(shí)間差,便可測(cè)出液位高低。 超聲波
6、傳播距離為L(zhǎng),波的傳播速度為C,傳播時(shí)間為t ,則:L是與液位有關(guān)的量,故測(cè)出L便可知液位, L的測(cè)量一般是用接收到的信號(hào)觸發(fā)門電路對(duì)振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,外貼式超聲波液位開關(guān):,外貼式超聲波液位開關(guān)采用超聲波檢測(cè)技術(shù),解決了傳統(tǒng)的液位開關(guān)的不足,不受液體表面的泡沫、水汽的影響。側(cè)貼式超聲波液位開關(guān)利用超聲波在管壁介質(zhì)中的余震信號(hào),大幅度提高了穩(wěn)定性和穿透性,可適用于多種材料的容器,包括:合金鋼、不銹鋼、塑料、玻璃及各種合成材料。 外貼非接觸式超聲波液位開關(guān)提供了容器尤其是高壓、腐蝕、密閉容器物位測(cè)量的解決方案,將探頭緊貼于容器外側(cè)壁,不需要打孔,即可完成單點(diǎn)物位測(cè)量,這種技術(shù)不受介質(zhì)
7、壓力、溫度、泡沫、氣體、反射系數(shù)等因素的影響,所以適用于醫(yī)藥,石油,化工,電力,食品等行業(yè)的各類液體液位工程控制,對(duì)于有毒的、強(qiáng)腐蝕危險(xiǎn)品液體的檢測(cè),該產(chǎn)品更是理想的選擇。,雷達(dá):(電磁波),雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理 雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射反射接收的工作模式。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比,關(guān)系式如下: D=CT/2 式中 D雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離 C光速 T電磁波運(yùn)行時(shí)間 。,(a)氣介式 (b) 液介式 (c)固介式 單探頭超聲波液位計(jì),光電,光電液位開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠的液位控制器,它使用紅外
8、線探測(cè),可避免陽(yáng)光或燈光的干擾而引起誤動(dòng)作。其體積小、安裝容易,有雜質(zhì)或帶粘性的液體均可使用,外殼材質(zhì)有PC,所以耐油、耐水、耐酸堿。它在凈水/污水處理、造紙、印刷、發(fā)電機(jī)設(shè)備、石油化工、食品、飲料、電工、染料工業(yè)、油壓機(jī)械等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。,工作原理:利用光線的折射及反射原理,光線在兩種不同介質(zhì)的分界面將產(chǎn)生反射或折射現(xiàn)象。當(dāng)被測(cè)液體處于高位時(shí)則被測(cè)液體與光電開關(guān)形成一種分界面,當(dāng)被測(cè)液體處于低位時(shí),則空氣與光電開關(guān)形成另一種分界面,這兩種分界面使光電開關(guān)內(nèi)部光接收晶體所接收的的反射光強(qiáng)度不同,即對(duì)應(yīng)兩種不同的開關(guān)狀態(tài)。(如下圖),音叉:(振動(dòng)棒、射頻電容式),叉體由晶體激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng)
9、,當(dāng)叉體被液體浸沒(méi)時(shí)振動(dòng)頻率發(fā)生變化,這個(gè)頻率變化由電子線路檢測(cè)出來(lái)并輸出一個(gè)開關(guān)量,達(dá)到液位報(bào)警和控制的目的。 “音叉式液位限位開關(guān)”又被稱作“電氣浮子”,凡使用浮球限位開關(guān)和由于結(jié)構(gòu)、湍流、攪動(dòng)、氣泡、振動(dòng)等原因不能使用浮球液位開關(guān)的場(chǎng)合均可使用 “音叉式液位限位開關(guān)”。其結(jié)構(gòu)及原理特性使其能夠取代任何一種激勵(lì)的液位開關(guān),振動(dòng)棒,振動(dòng)棒式物位限位開關(guān)運(yùn)用音叉的“共振”原理,振動(dòng)管和內(nèi)置的振動(dòng)棒在壓電元件的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)探頭被測(cè)物料埋沒(méi)時(shí),振動(dòng)幅度急劇減小,由此轉(zhuǎn)化為電子信號(hào),使繼電器動(dòng)作,輸出一個(gè)開關(guān)量達(dá)到控制或報(bào)警的目的。 主要特點(diǎn): 適應(yīng)性強(qiáng)與音叉物位開關(guān)相比單棒式探頭能有效防止夾
10、料和粘料,在較多掛料時(shí), 仍能穩(wěn)定工作。與電容式物位開關(guān)相比不受被 測(cè)介質(zhì)電參數(shù)影響,物料品種改變、濕度變化 不影響傳感器工作。,射頻電容式物位限位開關(guān)(下稱限位開關(guān))是一種新型的物位儀表。由于采用了“射頻技術(shù)”和“數(shù)碼標(biāo)定技術(shù)”,解決了長(zhǎng)期以來(lái)電容式物位限位開關(guān)在使用中溫漂大、不易標(biāo)定的兩大難題,特別是“數(shù)碼標(biāo)定技術(shù)”屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng),它必將推動(dòng)電容式物位限位開關(guān)更廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。本物位限位開關(guān)可對(duì)塊狀、顆粒狀、粉末狀及液態(tài)物料料倉(cāng)的料位及液位進(jìn)行控制或上、下限位 報(bào)警,適用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕、多粉塵的 惡劣環(huán)境;在冶金、石油、化工、輕工、煤炭 、水泥、糧食等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。,射頻電容式,控制電路介紹 一、融科A座污
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