關(guān)于常見的物位傳感器的工作原理以及它的特點(diǎn)解析

在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的物位傳感器，那么接下來讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)物位傳感器。

物位傳感器能感受物位(液位，料位)并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。 物位傳感器可分兩類：一類是連續(xù)測量物位變化的連續(xù)式物位傳感器;另一類是以點(diǎn)測為目的的開關(guān)式物位傳感器即物位開關(guān)。目前，開關(guān)式物位傳感器比連續(xù)式物位傳感器應(yīng)用得廣。它主要用于過程自動(dòng)控制的門限、溢流和空轉(zhuǎn)防止等。連續(xù)式物位傳感器主要用于連續(xù)控制和倉庫管理等方面，有時(shí)也可用于多點(diǎn)報(bào)警系統(tǒng)中。

雷達(dá)物位傳感器的工作原理雷達(dá)式物位傳感器主要由天線、發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、操作面板、顯示等幾部分組成。

工作原理：

(1) PULSE脈沖技術(shù) 該技術(shù)是從雷達(dá)頭發(fā)射脈沖信號(hào)，測量回波從發(fā)送到接收的時(shí)間。這種技術(shù)基本上是一種模擬技術(shù)。

(2) FMCW，調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)不是時(shí)間的測量。雷達(dá)頭發(fā)射不斷變化的頻率信號(hào)。雷達(dá)信號(hào)經(jīng)液面反射后，天線接收回波。由于信號(hào)頻率是變化的，回波與信號(hào)發(fā)射那一刻的頻率不同，頻率差與雷達(dá)頭到液面的距離成正比。 FMCW技術(shù)就是測量這個(gè)頻差，是一種數(shù)字技術(shù)。

(3)導(dǎo)波雷達(dá)導(dǎo)波雷達(dá)液位傳感器采用TDR原理。 TDR 發(fā)生器產(chǎn)生電磁脈沖波，沿探頭向下傳輸。當(dāng)它遇到介電常數(shù)比之前的導(dǎo)電介質(zhì)更大的液體表面時(shí)，脈沖波會(huì)被反射。轉(zhuǎn)速計(jì)電路用于計(jì)算脈沖波的傳輸時(shí)間，電磁脈沖波傳輸距離s=vt，從而實(shí)現(xiàn)液位測量。

物位傳感器的特點(diǎn)

雷達(dá)物位傳感器用于液體、漿體、顆粒狀物料等介電常數(shù)相對較小的介質(zhì)的連續(xù)接觸測量，適用于溫度和壓力變化較大，存在惰性氣體或蒸汽的場合。它的主要特點(diǎn)是：

(1)雷達(dá)物位傳感器采用一體化設(shè)計(jì)，無運(yùn)動(dòng)部件，無機(jī)械磨損，使用壽命長。

(2)傳感器發(fā)射的電磁波可以在沒有傳輸介質(zhì)的情況下穿過真空。具有不受罐內(nèi)大氣、蒸汽、揮發(fā)霧影響的特點(diǎn)，可用于粗苯等揮發(fā)介質(zhì)的液位測量。

(3)雷達(dá)物位傳感器可用于幾乎所有液體的液位測量。當(dāng)電磁波在液位表面反射時(shí)，信號(hào)會(huì)衰減。當(dāng)信號(hào)衰減太小時(shí)，雷達(dá)物位傳感器將無法檢測到足夠的電磁波信號(hào)。導(dǎo)電介質(zhì)可以很好地反射電磁波，對于MAT雷達(dá)物位傳感器來說，它可以反射足夠的電磁波，即使是微導(dǎo)電的材料。介電常數(shù)大于1.5的非導(dǎo)電介質(zhì)也可以保證足夠的反射波。介電常數(shù)越大，反射信號(hào)越強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，幾乎所有的介質(zhì)都能反射足夠的反射波。

(4)傳感器采用非接觸式測量，不受罐內(nèi)液體密度和濃度的影響。

(5)傳感器量程大，最大量程可達(dá)0～35m，可用于高溫高壓液位測量。

(6)天線等關(guān)鍵部件采用優(yōu)質(zhì)材料，傳感器耐腐蝕性強(qiáng)，能適應(yīng)強(qiáng)腐蝕環(huán)境。

(7) 功能豐富，具有假波學(xué)習(xí)功能。輸入液面的實(shí)際液位，軟件可以自動(dòng)識(shí)別液面到天線的虛假回波，消除這些波的干擾。

(8)參數(shù)設(shè)置方便，可以使用液位傳感器上的簡單操作鍵進(jìn)行設(shè)置，也可以使用HART協(xié)議手操器或裝有MAT軟件的PC機(jī)遠(yuǎn)程或直接連接到液位傳感器的通訊終端水平傳感器設(shè)置非常方便。

3D物位掃描傳感器的誕生，徹底改變了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量儀表的技術(shù)原理(如：雷達(dá)式、超聲波式、重錘式、射頻導(dǎo)納式等原理)，并引領(lǐng)世界物位測量領(lǐng)域邁向視覺新維度的“3D時(shí)代”。真正達(dá)到了介質(zhì)可視化，過程智能化的技術(shù)巔峰。相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對物位傳感器有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。