物位传感器.ppt
《物位传感器.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物位传感器.ppt(49页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、物位传感器,完整版,孙江涛 王超 许齐庆 赵无眠,传感器是将感受的物理量、化学量等信息,按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。电信号易于传输和处理,所以大多数的传感器是将物理量等信息转换成电信号输出的。例如传声器(话筒)就是一种传感器,它感受声音的强弱,并转换成相应的电信号。传感器感受一种量并把它转换成另一种量,这种转换也可以看成是能量的转换,因此在某些领域如生物医学工程等中,也称为换能器。传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。如果传感器不能灵敏地感受被测量,或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号,其他仪表和装置的精确度再高也无意义。,一、传感器定义、原理及主
2、要应用,综述,二、传感器分类:按被测量量分,总体上分三类 机械量传感器:几何量、位量、流量、速度等 热学量传感器:热导率、热流、温度等 光学量传感器:可见光、红外线、色等 物理量传感器 磁学量传感器:磁场强度、磁通密度 电学量传感器:电流、电压、电场等 声学量传感器:超声波、声压、噪声等 核辐射传感器:X射线、射线等,气体传感器:分压、浓度等 化学量传感器 湿度传感器:露点、水分等 离子传感器:活度、浓度、成分等 生理量传感器:生理化学量、生理机械量、体检生化量等 微生物传感器:葡萄糖、甲烷等 生物量传感器 酶传感器 组织传感器 免疫传感器,本文主要介绍位量传感器中的物位传感器。,物位的基本概
3、念,物位-指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界面的总称 液位容器中的液体介质的高低料位容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 物位检测的作用 确定容器中的贮料数量,以保证连续生产的需要或进行经济核算;为了监视或控制容器的物位,使它保持在规定的范围内;对它的上下极限位置进行报警,以保证生产安全、正常进行。,物位检测方法,应用浮力原理检测物位应用静压原理检测物位应用超声波反射检测物位,应用浮力原理检测物位,测量原理,利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对液位进行测量的。当液位变化时,前者产生相应的位移,而所受到的浮力维持不变,后者则发生浮力的变化。因此,只要检测
4、出浮标的位移或浮筒所受到的浮力的变化,就可以知道液位的高低。,恒浮力法液位测量示意图,应用静压原理检测物位,压力表测量液位原理,通过液柱静压的方法对液位进行测量的。敞口容器:多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示,测压仪表通过导压管与容器底部相连,由测压仪表的压力指示值,便可推知液位的高度。,其关系为式中 P测压仪表指示值 H液位的高度液体的密度g重力加速度,密闭容器:测量容器底部压力,除与液面高度有关外,还与液面上部介 质压力有关,其关系为,式中 PA、PB分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。,应用超声波反射检测物位,测量原理,根据超声波从发射到接收反射回波的时间间隔大小与被
5、测介质高度成比例关系的原理,实现液位测量的。,根据传声介质的不同可以分为:液介式、气介式、固介式三种。,测量时由置于容器底部的超声波探头向液面与气体的分界面发射超声波,经过时间t后,便可接收到从界面反射回来的回波信号。,V-超声波在液体中的传播速度 H-从探头至界面的距离(被测介质物位高度)T-超声波从探头发射至液面反射回来的时间,超声波物位计,超声波物位计由超声波发射、接收器(探头)及显示仪表组成。,超声波物位计原理框图,超声波物位计的原理 物位计以微处理机8031单片机为核心,进行超声波的发射、接收控制和数据处理,具有声速温度补偿功能及自动增益控制功能。,物位传感器分类及应用,物位传感器可
6、分两类:一类是连续测量物位变化的连续式物位传感器;另一类是以点测为目的的开关式物位传感器即物位开关。目前,开关式物位传感器比连续式物位传感器应用得广。它主要用于过程自动控制的门限、溢流和空转防止等。连续式物位传感器主要用于连续控制和仓库管理等方面,有时也可用于多点报警系统中。,下面介绍几种实用化的物位传感器及应用。,l、电容式物位传感器 电容式物位传感器有两个导体电极(通常把容器壁作为一个电极),由于电极间是气体、流体或固体而导致静电容的变化,因此可以敏感物位。它的敏感元件有三种形式,即棒状、线状和板状,其工作温度、压力主要受绝缘材料的限制。电容式物位传感器可以采用微机控制,实现自动调整灵敏度
7、,并且具有自诊断的功能,同时能够检测敏感元件的破损、绝缘性的降低、电缆和电路的故障等,并可以自动报警,实现高可靠性的信息传递。由于电容式物位传感器无机械可动部分,且敏感元件简单,形状和结构的自由 以大,操作方便,因此,它是应用最广的一种物位传感器。,射频电容式物位开关(LD-DLT),电容物位仪(AM90系列),电容式物位开关/音叉式物位开关(JY-DCB,JY-DCA,JY-DCY),NivoCAP 电容物位计,2、浮于自动平衡式物位传感器 这种传感器通过检测平衡浮子浮力的变化来进行液位的测量。它可以配备微机,使之具有自检、自诊断和远传的功能,利用它可以高精度地测量大跨度的液位。3、压力式物
8、位传感器 一般采用半导体膜盒结构,利用金属片承受液体压力通过封入的硅油导压传递给半导体应变片进行液位的测量。由于固态压力传感器(压阻电桥式)性能的提高和微处理技术的发展,压力式物位传感器的应用愈来愈广。近年来已经研制出了体积小、温度范围宽、可靠性好、精度高的压力式物位传感器,同时,其应用范围也不断地拓宽。,浮球液位开关(MF-10F1),玻璃板液位计(UB型),4、超声波物位传感器 它是一种非接触式的物位传感器,应用领域十分广泛。其工作原理是,工作时向液面或粉体表面发射一束超声波,被其反射后,传感器再接收此反射波。设声速一定,根据声波往返的时间就可以计算出传吸器到液面(粉体表面)的距离,即测量
9、出液面(粉体表面)位置。其敏感元件有二种,一种是由线圈、磁铁和膜构成的,另一种是由压电式磁致伸缩材料构成的。前者产生的是10KHz的超声波,后者产生的是2040Khz的超声波。超声波的频率愈低,随着距离的衰减愈小,但是反射效率也小。因此,应根据测量范围、物位表面状况和周围环境条件来决定所使用的超声波传感器。高性能的超声波物位传感器由微机控制。以紧凑的硬件进行特性调整和功能检测。它可以准确地区别信号波和噪声,因此,可以在搅拌器工作的任况下测量物位。此外,在高温或吹风时也可检测物位,特别是可以检测高粘度液体和粉状体的物位。,型号:RPS-400A系列,型号:LP-T50,超声波物位计,FDU80.
10、86超声波物位传感器,5、激光式物位传感器 它是一种性能优良的非接触式高精度物位传感器。其工作原理与超声波物位传感器相同,只是把超声波换成光波。激光束很细,作为物位传感器时,即使物位表面极其粗糙,其反射波束也不过加宽到20mm,但这仍是激光式物位传感器可以接收的范围内、激光式物位传感器一般采用近红外光。它是把光流发射出的激光利用半透射反射镜处理。一部分作为基准参考信号输入时间变送器,另一部分通过半透射反射镜的激光经过光学系统处理成为一定宽度的平行光束照射在物体面上。反射波到达传感器接收部再转换成电信号。因为从照射到接受的时间很短,所以利用取样电路扩大成毫微秒数量级,便于信号处理,进行时间的测量
11、。利用微机进行数据处理,变为数字显示物位值的模拟输出信号,再利用软件检测信号的可靠件,如果测定系统出现故障则报警。这种传感器可应用于钢铁工业连续铸造装置的砂型铁水液位高度测量。同时,它还可以应用于狭窄开口容器以及高温、高精度的液面检测。,高精度激光物位和位置变送器LT-200,此外,近年来随着高科技的发展,出现了数字式智能化的物位传感器,它是一种先进的数字式物位测量系统。将其测量部件技术与微处理器的计算功能结合为一体,使得物位测量仪表至控制仪表成为全数字化系统。数字式智能化物位传感器的综合性能指标、实际测量准确度比传统的模拟式物位传感器提高了35倍。总之,随着传感器技术的发展物位传感器的形式将
12、会多种多样,其形式应以非接触式为研制重点。其发展方向是通过广泛应用微机等高新电子技术来获得全面性能的进一步提高,同时还要向着小型化、智能化、多功能化的方向发展。,产品介绍,高炉探尺料位料速仪,产品简介 广泛应用于炼铁料位、冶金、石灰、水泥等行业的重锤料位料速检测.生产商:北京飞博尔电子有限公司,详细信息,详细信息,SP型射频电容式物位限位开关 产品简介 射频电容式物位开关的原理及结构特 点,使其可以取代任何一种基理的物位开关,广 泛应用于建材、石油、化工、轻工、冶金等行业中料位及液位的上下限报警及控制。生产商:上海质诺电子科技有限公司,振棒式料位开关(BS-VIB111型)产品简介 运用音叉的
13、“共振”原理,振动管和内置的振动棒构成280Hz振频的“音叉”共振探头,在压电元件的驱动下,发生振动。生产商:深圳市波特传感仪器仪表有限公司广州分公司,详细信息,BS-R阻旋式料位开关 产品简介 BS-R阻旋式料位开关是我司开发、研制的一种用于固态物料(包括粉状、粒状、块状、胶状等)的料位监测,实现料位自动化控制的物位控制器。它具有、核心元件进口、密封性好、过载能力强(具有过载保护)、轻便易装、输出触点容量大等特点。针对不同比重的物料可通过调整弹簧的拉力来实现,其接触物料部分 全为不锈钢材料。BS-R阻旋式料位开关以在饲料、化工、塑料、水泥、制药、食品、钢铁、陶瓷等行业得到了广泛的应用。,详细
14、信息,阻旋料位开关-超小型 产品简介 阻旋料位开关是利用电机带动叶片旋转,当被测介质上升到叶片位置时,叶片受介质阻挡停止转动,从而通过相关控制机构输出开(通)或关(断)的触点信号反映 被测介质的位置高度,并切断电机电源使电机停止转动;当介质下降离开叶片时,在弹簧的作用下,叶片恢复原位继续转动探测介质的位置变化。生产商:上海质诺电子科技有限 公司,详细信息,详细信息,射频导纳式物位控制器 产品简介 射频导纳式物位控制器是利用高频技术,由电子线路产生一个小功率射频信号于探头上,探头作为敏感元件,将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路于 这些变化包括电容量和电导量的变化,因而电子线路处理的是
15、容抗和阻抗的综合变化信号,采用相位检测技术将这种变化检测出来,进行处理后继电器的输出。生产商:上海质诺电子科技有限公司,阻旋料位开关-专业生产 产品简介 阻旋料位开关是利用电机带动叶片旋转,当被测介质上升到叶片位置时,叶片受介质阻挡停止转动,从而通过相关控制机构输出开(通)或关(断)的触点信号反映 被测介质的位置高度,并切断电机电源使电机停止转动;当介质下降离开叶片时,在弹簧的作用下,叶片恢复原位继续转动探测介质的位置变化。生产商:上海质诺电子科技有限公司,详细信息,阻旋料位开关 产品简介 RD阻旋式料位开关是利用微型马达做驱动装置,传动轴与离合器相连接,当未接触物料时,马达正常运转,当叶片接
16、触物料时,马达停止转动,检测装置输出一接 点信号,同时切断电源停止转动。当物料下降时叶片所受阻力消失,检测装置依靠扭力弹簧恢复到原始状态。针对不同比重的物料扭力大小可以调节。生产商:上海飞卓电子科技有限公司,详细信息,电容式物位变送器 产品简介 KYB700系列电容式物位变送器是康宇测控仪器仪表工程有限公司最新开发产品。该变送器为机电一体化产品,用于含有液体,固体颗粒的容器、槽、筒仓或料斗连续料位测量与控制,该产品以其耐恶劣使用环境、高可靠等特点被成 功应用于航天钢铁、电力、石油化工、轻工化纤、食品饮料等军用和民用领域的料位自动化 测试系统.,生产商:康宇测控仪器仪表工程有限公司,详细信息,电
17、容物位开关 产品简介 主要电容物位开关类别:BS-DFK型全自动物位开关 BS-DFG型两点输出物位开关BS-DFD型四点输出物位开关 BS-DFB型数码标定物位开关BS-DFA型 分体式物位开关 BS-DY型数字式物位开关BS-DFJ型通用物位开关 BS-DFC型前端敏感物位开关,详细信息,508通用型连续物位计,508系列为通用型两线制连续物位控制仪表,采用射频导纳技术,输出为420mA模拟量信号,详细资料,公司名称:北京英泰德科技有限公司,产品介绍:,509-8X连续物位计,509-8X射频导纳液位料位计最适用于物料介电常数变化的应用 采用Cote-Shield防挂料专利技术 双传感元件
18、、同时测量液体和组分 由带Hart数字通讯协议的智能单元和3/8的硬杆传感器组成(316SS和特氟隆)。带有1.66(42mm)直径的不锈钢参考极,可自动进行标定及调节,不受被测物料变化的影响,产品介绍:,详细资料,公司名称:北京英泰德科技有限公司,A32电容式物位计,产品介绍:用A32射频电容物位计可以解决大多数高温,高压,腐蚀性液位的测量。它采用美国Sailsors公司射频电容技术和芯片及聚四氟乙烯做绝缘材料。与双法兰液位计,浮筒式液位计,同位素式液位计相比,它是一种简单,耐用,方便的仪表。,详细资料,公司名称:北京英泰德科技有限公司,FT2000系列射频导纳物位计,产品介绍:FT2000
19、系列为低成本型点位控制仪表,适用于大多数场合。仪表由一电路单元和杆式传感元件组成,用于限位控制。,公司名称:北京英泰德科技有限公司,详细资料,LDE导纳式物位控制器,产品描述:LDE系列射频导纳物位控制器是引进吸收国外同类产品的先进技术及功能的基础上设计生产的物位仪表。射频导纳式物位控制器采用进口机芯,利用高频技术,由电子线路产生一个小功率射频信号于探头上,探头作为敏感元件,将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路于这些变化包括电容量和电导量的变化,因而电子线路处理的是容抗和阻抗的综合变化信号,采用相位检测技术将这种变化检测出来,进行处理后继电器的输出。它是在原电容测量的基础上改进为射频
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 传感器
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5599384.html