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常见的液位开关种类与原理

发布时间: 2022-08-10  点击次数: 169次

液位开关,也称水位开关,液位传感器,主要用于液位的测量与控制。

从形式上主要分为接触式和非接触式。非接触式的如电容式液位开关,接触式的例如:浮球式液位开关、电极式液位开关、电子式液位开关。电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。

由于工况复杂多样,一种液位开关很难做到与各种工况相匹配,于是因应不同工况的需求,结合不同工作原理的各种液位开关应运而生。比较常见的有音叉液位开关、浮球液位开关、电容式液位开关、射频导纳料位开关等。

音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测,处理并将之转换为一个开关信号,达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内,通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。

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音叉式液位开关

浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,产生开关信号。

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浮球液位开关

电容式液位开关的测量原理是:固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化,从而导致电容值发生变化。探头与罐壁(导电材料制成)构成一个电容。探头处于空气中时,测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时,电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大,开关状态发生变化。

射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的,防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术,“射频导纳"中“导纳"的含义为电学中阻抗的倒数,它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成,而“射频"即高频,所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源,利用电桥原理,以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳,在直接作用模式下,仪表的输出随物位的升高而增加。射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路。射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量,尤其是电阻参量,使得仪表测量信号信噪比上升,大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。

电子式液位开关通过内置电子探头对水位进行检测,再由芯片对检测到的信号进行处理,当判断到有水时,芯片输出高电平24V或5V等(PNP型或NPN型均可),当判断到无水时,芯片输出0V。高低电平的信号通过PLC或其它控制电路来读取,并驱动水泵等用电器工作。电子式液位开关可以横向或竖向安装。


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