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各種不同液位開關的工作原理

2021-08-31 來源:eefocus

  液位開關作為一種常見的測量液位位置的傳感器,在工業、食品、醫藥、石油等行業有這廣泛的應用。但由于作業環境復雜,需求多樣。比較常見的有音叉液位開關、浮球液位開關、光電液位開關、電極式液位開關等。為使大家對液位開關有更為深入地認識和了解,這里重點介紹下各種不同液位開關的工作原理。



一、音叉液位開關

  音叉液位開關的工作原理是通過安裝在基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當音叉液位開關的音叉與被測介質相接觸時,音叉的頻率和振幅將改變,音叉液位開關的這些變化由智能電路來進行檢測,處理并將之轉換為一個開關信號,達到液位報警或控制的目的。為了讓音叉伸到罐內,通常使用法蘭或者帶螺紋的工藝接頭將音叉開關安裝到罐體的側面或者頂部。


二、浮球液位開關

  浮球液位開關結構主要基于浮力和靜磁場原理設計生產的。帶有磁體的浮球(簡稱浮球)在被測介質中的位置受浮力作用影響:液位的變化導致磁性浮子位置的變化。浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關)作用,產生開關信號。


三、電極式液位開關

  電極式液位開關是利用液體的導電性來監測液位的高低,解釋接觸到棒極,便會導電從而輸出報警信號。該液位開關可多點控制,控制位置由客戶需求而定,具有突破保護功能,可有效防止突波干擾,不過電極式液位開關僅適用于導電液體,且液體不能有揮發性。


四、射頻導納液位開關

  射頻導納物位控制技術是一種從電容式物位控制技術發展起來的,防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的物位控制技術,“射頻導納”中“導納”的含義為電學中阻抗的倒數,它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成,而“射頻”即高頻,所以射頻導納技術可以理解為用高頻測量導納。高頻正弦振蕩器輸出一個穩定的測量信號源,利用電橋原理,以精確測量安裝在待測容器中的傳感器上的導納,在直接作用模式下,儀表的輸出隨物位的升高而增加。射頻導納技術與傳統電容技術的區別在于測量參量的多樣性、驅動三端屏蔽技術和增加的兩個重要的電路。射頻導納技術由于引入了除電容以外的測量參量,尤其是電阻參量,使得儀表測量信號信噪比上升,大幅度地提高了儀表的分辨力、準確性和可靠性測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應用領域。


五、電子式液位開關

  電子式液位開關工作電壓是DC5V-24V,通過內置電子探頭對水位進行檢測,再由芯片對檢測到的信號進行處理,當被測液體的液位到達動作點時,輸出DC5V-24V,可以直接與PLC配合使用或者與控制板配合使用,從而實現對液位的控制。


六、超聲波液位開關

  超聲波液位開關內部壓電晶體的叉形探頭中間被空氣隔開,一個晶體振動頻率為1.5MHz把聲音信號傳到空氣間隙中間,探頭浸入液體時,晶體,聲波偶合,超聲波液位開關改變狀態。


七、阻旋式液位開關

  物料對旋轉葉片的阻旋作用,使開關的過負載檢測器動作,繼電器發出通、斷開關式信號,從而使外接控制電路發出信號報警,同時控制給料機。如當開關作為高位控制時:在物料觸及葉片的情況下,開關發出報警信號,同時停止給料機。當開關作為低位控制時,在物料離開葉片的情況下,開關發出報警信號,同時啟動給料機。


八、電容式液位開關

  電容式液位開關的測量原理是:固體物料的物位高低變化導致探頭被覆蓋區域大小發生變化,從而導致電容值發生變化。探頭與罐壁(導電材料制成)構成一個電容。探頭處于空氣中時,測量到的是一個小數值的初始電容值。當罐體中有物料注入時,電容值將隨探頭被物料所覆蓋區域面積的增加而相應地增大,開關狀態發生變化。


九、外測液位開關

  外測液位開關是一種利用“變頻超聲波技術”實現的非接觸式液位開關,廣泛使用于各種液體的液體檢測。其測量探頭安裝在容器外壁上,屬于一種從罐外檢測液位的完全非接觸檢測儀表。儀表測量探頭發射超聲波,并檢測其在容器壁中的余振信號,當液體漫過探頭時,此余振信號的幅值會變小,這個改變被儀表檢測到后輸出一個開關信號,達到液位報警的目的。


十、電磁式液位開關

  電磁式接近開關,又稱電感式接近開關,在通電時,震蕩回路(線圈等)在磁芯CORE的輔助下向前方發射電磁波,后又回到接近開關,當接近開關前端有金屬時,由于金屬吸收了電磁,接近開關通過電磁的衰減轉換成開關信號,信號處理完成后再控制輸出。


十一、光電液位開關

  光電液位開關使用紅外線探測,利用光線的折射及反射原理工作,光線在兩種不同介質的分界面將產生反射或折射現象。當被測液體處于高位時則被測液體與光電開關形成一種分界面,當被測液體處于低位時,則空氣與光電開關形成另一種分界面,這兩種分界面使光電開關內部光接收晶體所接收的反射光強度不同,即對應兩種不同的開關狀態。

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