项目六 液位检测
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液位的测量原理
液位的测量原理通常可以分为以下几种常用的方法:
1. 浮子法:利用浮子在液面上漂浮或下沉的原理来测量液位。
浮子通常与液位计相连,当液位升高时,浮子随之上升;当液位降低时,浮子相应下沉。
通过观察浮子所处的位置,可以确定液位的高低。
2. 压力法:利用液体的静压力与液面高度之间的关系来测量液位。
通过将一个管道的一端浸没于液体中,并将另一端接入压力传感器,液体的压力可以通过传感器转化为电信号,从而测量液位的高度。
3. 振动法:利用液面导致振动频率改变的原理来测量液位。
传感器通常会产生特定频率的振动,当振动波传播到液体时,液体的密度改变会导致振动频率的改变。
通过测量传感器接收到的反射信号的频率,可以确定液位的高低。
4. 电容法:利用液体与电极之间的电容变化来测量液位。
电极可安装在液体表面或容器壁上,当液位改变时,液体与电极之间的电容会发生变化。
通过测量电极之间的电容值,可以确定液位的高低。
以上是几种常见的液位测量原理,不同的应用场景会选择不同的测量方法来实现液位的准确测量。
液位测量原理
液位测量原理是通过不同的方式来确定液体的高度或深度。
以下是一些常见的液位测量原理:
1.浮力原理:根据浮力原理,测量液体高度的传感器可以测量液体中的浮子的浮力,进而确定液体的高度。
这种原理常用于液位开关或液位计。
2.压力原理:利用液体的静压原理,通过测量液体表面上方液体的压力来确定液体的高度。
这种原理常用于压力式液位计。
3.超声波原理:超声波液位传感器发射声波,然后测量声波从液面反射回来所用的时间,利用声波传播速度和时间的关系计算出液体的高度。
这种原理常用于非接触式液位计。
4.电容原理:通过测量液体与平行板电容器之间的电容值来确定液体的高度。
电容值与液体高度成正比,可以通过改变电容值来确定液位高度。
5.磁致伸缩原理:通过液体中的磁场感应器和测量装置之间的磁耦合来确定液体的高度。
液位变化时,磁场感应器会发生变化,从而可以得到液位的变化。
这些原理在不同的应用和场景中被广泛使用,可以根据具体需求选择合适的液位测量原理。
项目六液位检测教学目的:1、能掌握电容式传感器三种类型的工作原理及特性。
2、能理解电容式传感器的几种测量电路。
3、能掌握超声波的概念和传播特性等。
4、能理解超声波传感器的工作原理。
5、能理解电容式传感器和超声波传感器的应用电路。
课型:新授课课时:3个任务,安排6个课时。
教学重点:电容式液位传感器的外形,各种电容式传感器的结构,变间隙式电容传感器,变面积式电容传感器,变介电常数式电容传感器,交流电桥电路,运算放大器式测量电路,超声波测流量。
教学难点:汽车油箱的液位检测,电容式传感器的工作原理,电容式传感器的测量电路,双T电路,脉冲调制电路,合理选择电容式液位传感器,试设计一个超声波探伤装置,并简要说明它的工作过程。
教学过程:1.教学形式:讲授课,教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。
2.教学媒体:采用启发式教学、案例教学等教学方法。
教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。
作业处理:完成项目后的思考题。
板书设计:基本知识汇总任务一汽车油箱的液位检测各种汽车、飞机的仪表盘上都有油箱油量的指示表,它是驾驶员要掌握的重要参数之一。
检测油箱液位的高低就要用到液位传感器,通常采用电容式液位传感器来测量油箱液位。
电容式传感器是把被测非电量转换为电容量变化的一种传感器。
它具有高阻抗、小功率、动态范围大、响应速度快、几乎没有零漂、结构简单、适应性强、可在恶劣的环境下使用等优点,但它具有分布电容影响严重的缺点。
一、电容式液位传感器的外形二、各种电容式传感器的结构三、电容式传感器的工作原理平板式电容器是由两个金属极板、中间夹一层电介质构成的。
若在两极板间加上电压,电极上就储存有电荷,所以电容器是一种储存电场能量的元件。
(一)变间隙式电容传感器(二)变面积式电容传感器(三)变介电常数式电容传感器四、电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路是把电容值的变化转换成输出电压的变化,主要有五种类型:交流电桥电路、运放电路、双T电路、调频(谐振)电路和脉冲宽度调制电路。
3.液位检测及仪表在容器或工业设备中液体介质的高度叫液位;固体粉末或颗粒状物质的堆积高度叫料位;液体-液体或液体-固体的分界面叫界面。
液位、料位和界面的测量统称为物位测量。
液位,料位和界面的测量仪表分别称为液位计,料位计和界面计,统称为物位计。
3.1物位检测仪表的分类物位测量的目的在于正确地知道容器或工业设备中所储藏物质的容量或质量。
为了满足生产过程中各种条件和要求,测量物位的仪表种类很多。
而且随着科技的进步,还会不断产生新的检测方法和检测仪表。
按工作原理的不同,物位仪表主要有以下几种类型:(1)直读式物位仪表。
利用连通管原理制成。
这类仪表中主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。
(2)浮力式物位仪表。
应用浮力原理制成。
液位测量仪表是对漂浮在液体上的浮子高度的测量或对浸没在液体中的浮子所受浮力的测量。
前者称为恒浮力法,后者称为变浮力法。
(3)差压式物位仪表。
它是利用物位的变化对某定点所产生的压力也发生变化的原理进行物位测量。
可以分为静压力式物位仪表和差压式物位仪表两种。
(4)电磁式物位仪表。
将物位的变化转换成电量的变化,通过测量这些电量的变化来测知物位。
(5)核辐射式物位仪表。
核辐射线透过物料时,其强度会随着介质层厚度而变化,利用这一特性实现物位的测量。
(6)声波式物位仪表。
物位的变化会引起声阻抗的变化,因此声波的遮断和声波反射距离也会不同,测出这些变化就可以测知物位。
(7)光学式物位仪表。
利用物位对光波的遮断和反射原理工作的物位仪表。
3.2 浮力式液位计浮力式液位计是利用浮力原理测量液位的,根据浮子所受浮力的不同又分为恒浮力式液位计和变浮力式液位计两种。
1.恒浮力式液位计恒浮力式液位计是利用被测介质对浮子的浮力不随液位的变化而变化的原理工作的。
根据恒浮力的原理,结合生产的不同需要,有浮球液位计,磁浮子液位计及浮子钢带液位计等。
浮球液位计有内浮式和外浮式之分。
内浮式是将浮球直接安装于容器内部,而外浮式是在容器外安装一个与容器连通的浮球室进行测量。