可靠的測量數(shù)據(jù)對于當今工業(yè)自動化管理至關(guān)重要,而這在液位測量領(lǐng)域尤其如此。這是一種普遍共識:在工業(yè)應用中過程監(jiān)控是非常重要的環(huán)節(jié)。 但是, 哪種測量方法或技術(shù)才較適合我的應用?
在這篇博文中,我們將深入了解了這個問題:比較不同的液位測量技術(shù)及趨勢,評估液體、固體、糊狀物、高粘物質(zhì)和化學侵蝕性材料等不同介質(zhì)的檢測需求及難點。
液位測量所采用的技術(shù)類型取決于介質(zhì)的類型、是否具有腐蝕性、是否需要單點液位測量或?qū)崟r液位監(jiān)控、容器尺寸以及操作環(huán)境(如高溫)等因素。接下來,我們將一一進行分析。
光電式液位檢測
光電式液位傳感器利用光的特性來檢測液位。由光發(fā)射器和光電探測器組成,后者測量反射光。如果有液體存在,它會折射或限制反射光,從而導致信號相應的變化。
這是一種需要與液體接觸的侵入式檢測方法,對于高溫高壓下的液位及泄漏檢測來說,這種方法便宜且有效。但這種方式的缺點也很明顯:它們的檢測結(jié)果通常不是很zheng確,如果沾染污垢可能就無法正常工作。另外,
光電傳感器可能存在反射面以及介質(zhì)波動的問題。
電容式液位檢測
由于不同的介質(zhì)具有不同的介電常數(shù),
電容式傳感器通過感知容器內(nèi)電容的變化,測量出隨著介質(zhì)液位的升高或降低的具體數(shù)值。它們可用于液體和固體介質(zhì)(如沙子、塑料顆粒),以及各種化學液體、高粘物質(zhì)、食品、制藥和機械工程行業(yè)等的液位監(jiān)測。
電容式液位傳感器的優(yōu)勢是檢測結(jié)果非常zheng確、穩(wěn)健、可靠,前提是需要對介質(zhì)進行一定程度的校準。
超聲波
這些
液位傳感器發(fā)射超聲波,根據(jù)反射波的時間和強度,可以測量傳感器和液體之間的距離。這是一種zheng確、非接觸式的方法,不受被測材料的影響。然而,他們可能價格比較昂貴,而且無法實現(xiàn)在有泡沫的液體和復雜的幾何形狀的容器中的穩(wěn)定測量,另外在真空罐中也無法使用這種檢測方式。由于飛行時間的測量原理,容器的頂部需要有一定的空間,因此容器不可以被裝滿。另外,超聲波系統(tǒng)可能會在有波動的介質(zhì)上出現(xiàn)交叉反射情況,影響檢測結(jié)果。
雷達
原理類似于超聲波,但雷達傳感器的特征是發(fā)射微波頻率信號而不是聲波。
它通過檢測電磁波發(fā)送與反射的時間差來計算液位,其精度和穩(wěn)定性都不錯,因此適合用于測水,油,甚至一些有泡沫的應用場景。通常適合用于一些長距離測量(1m…30/50m)。
使用雷達時需要考慮介質(zhì)的介電常數(shù),不適合汽化以及過于黏稠等介質(zhì)的檢測,對安裝位置、法蘭高度也有限制。另外,同超聲波一樣,雷達液位計會存在檢測盲區(qū)。
音叉振動
一種特別適用于采礦、化工和食品工業(yè)中的液體、粉末和細粒固體的方法,振動傳感器具有一個叉形的傳感元件,以其固有的共振頻率振動。當音叉液位開關(guān)的音叉與被測介質(zhì)相接觸時,音叉的頻率和振幅將改變,從而將檢測的結(jié)果處理,并將之轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)信號。音叉的測量方式比較穩(wěn)定,也可以同時讓它判定幾種介質(zhì),有的甚至可以測量物料液位。但音叉液位計只能測量單個點的開關(guān)量,不能模擬量,實時在線測量。對于一些結(jié)晶或者微結(jié)晶的液體,一旦結(jié)晶在音叉表面,會導致失效。再有,音叉的測量精度通常不會太高。
電阻
使用在兩個電極之間施加電流的探棒來測量導電性或電阻。當電極從斷開狀態(tài)變?yōu)榇右后w電阻時,形成導電通路,也就是用液體的導電性來測量液位,用多個定點的測量電阻就可以進行水位的連續(xù)測量。
這種檢測方式的成本較低,但是僅能檢測導電液體,并且隨著時間的流逝,探棒可能被腐蝕。
浮球
另一個簡單的高液位或低液位指示的傳感器是浮球,當容器或儲罐中的液位上升或下降時,浮球會上升或下降。這種機械測量不需要任何功率,而且價格低廉,但相比其他液位方式,它們的體積可能相對較大,可靠性穩(wěn)定性較低。
稱重
由稱重傳感器測量儲罐的重量以測量液位,傳感器通常連接到儲罐的支撐框架上,以測量由容器質(zhì)量施加的力, 重量的任何變化都對應于液位的變化。
由于稱重傳感器脫離被測液體,這是一種完全無接觸的測量方式,因此能適應各種環(huán)境,又由于所測參數(shù)為重力,所以在密閉容器中也可以使用。但它需要被測介質(zhì)的密度恒定,且罐體需要穩(wěn)定,易受周圍環(huán)境的影響。
電容式液位檢測示例
有許多不同的技術(shù),這里有一個特定類型的例子,如CAPTRON的電容傳感器所示。
如上圖所示,電容式液位測量的功能原理是基于容器內(nèi)不斷變化的電容量。在這種情況下,液位傳感器的探測棒與容器壁形成正負兩極,容器內(nèi)的液體(或固體)充當電介質(zhì)。容器內(nèi)液位的變化引起電容的變化,一個空的容器內(nèi)電容值較低,而一個裝滿液體的容器內(nèi)電容就較高。
關(guān)于我們的液位傳感器選型,您可根據(jù)自身的需求從多種電路模式、連接部件尺寸、探測棒類型及長度等多方面進行考量,找到你所需要的組合。例如,如果您的容器是金屬材質(zhì)的,則使用單桿探頭的液位傳感器即可,如果是塑料材質(zhì)的容器,那么探頭或雙探頭的液位傳感器均可;一體式液位傳感器能夠適應70°C的工作溫度,外接分離式液位傳感器的工作溫度更高達230°C·····
不同的工業(yè)部門對產(chǎn)品和材料有著不同的需求。這也是為什么CAPTRON提供了一系列可組合及可定制的探棒系統(tǒng)。根據(jù)不同的應用和容器類型,我們能夠配置出具體到特定需求的探棒,例如CAPTRON可以定制zheng確至毫米的探測棒長度,并可在短期內(nèi)交付。
CAPTRON的液位傳感器非常穩(wěn)定可靠。電容式原理讓產(chǎn)品在使用過程中幾乎沒有任何機械磨損。同時,由于產(chǎn)品從內(nèi)部電子組件到外部材料均采用行業(yè)較高標準,確保了其超長的使用壽命。
此外,CAPTRON液位傳感器提供zheng確校準容器幾何形狀、測量介質(zhì)(DK值)和其他影響因素(如溫度、攪拌器移動等)的功能,確保測量的高精準性。
FESTO 特價現(xiàn)貨氣管特價產(chǎn)品:
FESTO 159672 PUN-16x2,5-BL FESTO 159672 PUN-16x2,5-BL
FESTO 159670 PUN-12x2-BL FESTO 159670 PUN-12x2-BL
FESTO 159668 PUN-10x1,5-BL FESTO 159668 PUN-10x1,5-BL
NORGREN B73G-4GK-AD3-RMN NORGREN B73G-4GK-AD3-RMN
SIEMENS電機特價產(chǎn)品:
1PH7224-7QD00-0AA3SIEMENS開卷機
1LG6318-6AA90-ZSIEMENS入口夾送輥
1PQ8315-6PB80-ZSIEMENS粗矯直機
1PH7284-0DD50-0AA3-ZSIEMENS圓盤剪
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1PH8358-1DU10-0AU0-ZSIEMENS精矯直機
1PH7137-2DD00-0BA0SIEMENS飛剪前夾送輥
1PH8135-2FF13-0BA1SIEMENS飛剪
1FK7105-5AC71-1UG0SIEMENS加速、減速、廢料輥道
1FK7105-5AF71-1FH0SIEMENS真空吸盤提升、橫移
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1LA5186-4AA66-Z SIEMENS
序號 品 牌 貨名 規(guī)格
1 SICK 1040790 IME12-08NNSZW2S
2 SICK 1040789 IME12-08NNSZW2K
3 SICK 1041040 IME30-15BNSZW2S
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Sick激光掃描儀 ,
Sick安全光柵 ,
sick激光掃描儀 ,
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安全光柵 ,
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CAPTRON觸摸開關(guān)
主營產(chǎn)品品牌:
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,德國SICK
,威格勒Wenglor
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,德國P+F
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,施耐德Schneider Electric
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,諾冠NORGREN
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