利用液位傳感器的電參數(shù)產(chǎn)生變化的方法來測量液位
利用液位傳感器的電參數(shù)產(chǎn)生變化的方法來測量液位主要有電容法、電阻法和電感法。
1、電容法：用于測量非導(dǎo)電液體的電容法原理如圖4—1所示［4］。圖4—1中，電容由兩塊同心的圓柱面極板組成，其電容量CH為
上式中：ε1－被測液體的相對(duì)介電常數(shù)；ε2－氣相介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；H－電容傳感器浸入液體的深度(m)；l－電容傳感器垂直高度(m)；R－內(nèi)極板圓柱底面半徑(m)；r－外極板圓柱底面半徑(m)。由于R、r、l等都是固定值，只要利用ε1、ε2、CH就能計(jì)算出液位H。圖4—2是用于測量導(dǎo)電液體的電容法原理［4］，其公式推導(dǎo)略。電容式液位儀價(jià)格較低，安裝容易，且可以應(yīng)用于高溫、高壓的場合。但電容液位儀測量重復(fù)精度較低，需定期維修和重新標(biāo)定，工作壽命也不是很長。
2、電阻法：該方法特別適用于導(dǎo)電液體的測量，敏感器件具有電阻特性，其電阻值隨液位的變化而變化，故將電阻變化值傳送給二次電路即得到液位。探針式利用跟蹤測量法來測量液位，以液位上升的情形為例來說明液位測量原理，當(dāng)液位上升時(shí)，提起探針完全脫離液體，然后緩慢降低探針尋找液面，則探針與液體剛接觸時(shí)的位置即與液位相對(duì)應(yīng)。探針式的特點(diǎn)是測量精度很高、控制電路復(fù)雜
3、電感法：該方法適用于導(dǎo)電液體的液位測量，特別是液態(tài)金屬。電感法的原理是，液位變化使得電感元件的自感、互感或?qū)Т怕拾l(fā)生變化，故將該變化量送往二次電路即可得到相應(yīng)的液位數(shù)值。電感法應(yīng)用最為廣泛的是高頻液位計(jì)。該液位計(jì)的測量原理是，頻率調(diào)制信號(hào)通過射頻電纜耦合到傳輸線傳感器諧振回路，諧振回路的輸出電壓經(jīng)過檢波電路和射頻電纜傳送給低通濾波器，然后根據(jù)低通濾波器的輸出電壓控制調(diào)諧電路，產(chǎn)生新的振蕩頻率，直到傳感器諧振電路處于完全諧振狀態(tài)為止，則此時(shí)的振蕩頻率即與傳感器的電感量相對(duì)應(yīng)，從而與液位相對(duì)應(yīng)。
液位計(jì)中例如射頻導(dǎo)納液位計(jì)、電容式液位計(jì)、音叉式液位計(jì)、電極式等都是利用液位傳感器的電參數(shù)產(chǎn)生變化的方法來測量液位。
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