液位变送器

液位变送器

液位变送器是对压力变送器技术的延伸和发展，根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系的原理，实现对水、油及糊状物的体积、液高、重量的准确测量和传送。

1、工作原理

液位变送器工作原理是当被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

液位变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。

A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量范围。工程单位换算、阻尼、开方，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

本微处理器中有16字节程序的RAM，并有三个16位计数器，其中之一执行A /D转换。

D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据，这些数据可用变送器软件修改。数据贮存在EEPROM内，即使断电也保存完整。

数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如205型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。通信的类型为移频键控FSK技术并依据BeII202标准。

2、使用方法

一、最好选择稳压电源单独供电。电源的稳定性影响着变送器的性能指标，最好将其误

差控制在变送器允许误差五分之一以下。对于有特殊供电要求的产品，必须接特殊电源。

二、液位变送器信号线要采取带屏蔽的电缆，防止电磁波干扰。

三、按照正确的接线方法连接变送器，其通电时间要在十五到三十分钟。

四、如果液位变送器安装在水池、水塔等场合，可以将它的探头沉于水底，远离水流速

过快的位置。

五、在有潜水泵等大波动场合使用的液位变送器安装最好使用插钢管的办法，钢管要固

定牢固，钢管上每隔一段距离要开一个孔，钢管位置要远离进出水口。

六、接线盒要固定牢固，或装个固定的支架，要防于干燥、遮荫的地方，不能被雨淋

七、保护好通气电缆，不可以弯折或堵住，更不能损坏，多余的电缆可以在附近盘起来。

八、室外安装的液位变送器还要采取防雷措施。

3、特点

主要应用与工业现场液位测量与控制、城市供水及污水处理石油、化工、电厂、水文监测、水库、大坝、水电建设等领域的液位的测量与控制。引进国外先进技术和设备生产的新型变送器，关键原材料，元器件和零部件均源自进口，整机经过严格组装和测试，液位变送器具有设计原理先进、安装使用简便，适于多种介质;过载及抗干扰能力强，性能稳定。

一、投入式液位变送器在使用期间应该每个月清洗一次;

二、投入式液位变送器在清洗时，应先打开投入式水位仪铁管的旋帽,小心的将液位计

拿出，然后将液位计上附着的杂物全部清除掉;

三、清洁投入式液位变送器的水位计引压孔时，可将三氯乙烯或者酒精注入引压孔，注

满至它高度的二分之一处，然后浸泡5分钟左右，再轻微晃动，需要重复多次，直到清洗干净为止。必须注意的是不要使用任何器具清洗引压孔，以防止损坏敏感芯子感压膜片;

四、在清洁投入式液位变送器的压力接口和引压孔时，不要使用硬度过大的刷子或者金

属工具，以防止损伤敏感芯子以及压力接口螺纹;

五、所有清洗完毕后再将倒出的液位计慢慢放回铁管中，感觉已放在铁管的低部，然后

将旋帽安装回原处就可以了。

4、分类

基本分类

投入式、直杆式、法兰式、螺纹式、电感式、旋入式、浮球式等

投入式

投入式静压液位变送器是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC 标准电流信号输出。

投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使用极为方便

特点：

稳定性好，精度高

投入式液位变送器直接投入到被测介质中，安装使用相当方便。

固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长从水、油到粘度较大的糊状都可以进行高精度测量，不受被测介质起泡、沉积、电气特性的影响宽范围的温度补偿。投入式液位变送器具有电源反相极性保护及过载限流保护。

防爆标志：ExiaⅡCT4-6

硅压阻式

硅压阻式液位变送器是在液位传感器的基础上把与液位深度成正比的液体静压力测量出来，并经过放大电路转换成标准电流电压信号输出，建立起输出电

信号与液位深度的线性对比关系，实现对液体深度的测量。在结构上采用了防水导线与不锈钢外壳密封连接，通气管在电缆内与外界相通，内部结构防结露设计。具有良好的稳定性和可靠性，广泛应用于环保、水利、电厂、城市供排水、水文勘探等领域的水位的测量与控制。

防雷击式

防雷击液位变送器将OEM充油芯体封装在不锈钢壳体内，前端防护帽起防护传感器膜片的作用，也能使液体流畅的

接触到膜片，防水导线与外壳密封连接，通气管在电缆内与大气相通内部结构以防结露设

计。并在内部电路上设计了三级防雷击模块，可以有效的防止感应雷电的破坏。

铠装式

该产品能够直接扦入液体底部，测量由端部的传感器到液位表面的高度、安装方便、可靠性高，适用于开口容器或需要插入安装的液位测量。

5、选择

液位变送器作为液位测量显示仪表由于安装方便、测量精度高、使用寿命长等特点在工程应用中已经被广泛应用。液位变送器在日常使用较多的有投入式液位变送器、单法兰液位变送器、双法兰液位变送器、射频电容液位变送器等。

液位变送器的特点与选用

由于液位变送器的种类较多，而每种液位变送器在不同的场合使用都有讲究，我们的设计部门与使用部门在日常选用时应该了解各种液位变送器的产品特点而有针对的选择。

1、单法兰液位变送器

单法兰液位变送器有平法兰与带插入筒法兰液位变送器，都是利用被测量介质的自身重力作用来测量液位的高度的。单法兰液位变送器适用于粘度较大、易结晶的介质，一般用于敞口容器或者设备的安装。

2、双法兰液位变送器

双法兰液位变送器是一种差压式变送器，为避免被测介质直接与变送器的隔离膜片接触提供了一种可靠的测量方法。主要特点是需要将高温介质与变送器隔离、测量介质对变送器敏感原件有腐蚀作用、悬浮液体或高粘度介质、被测介质由于环境或流程温度变化而固化或结晶、更换被测介质需要严格净化测量头等。双法兰液位变送器主要应用于密封压力容器液位的测量。

3、投入式液位变送器

投入式液位变送器有杆式与揽式，其原理是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正，转换成4-20mADC标准电流信号输出。由于此变送器安装方便、简单，适应性强等特点，从水、油到粘度较大的糊状都可以进行高精度测量，不受被测介质起泡、沉积等影响，一般用于敞口容器或者设备的安装。

4、射频电容液位变送器

射频电容液位变送器原理是当探级与导电液体构成一电容器，其中探级线的金属内芯为电容的一极，导电液体为电容的另一极，中间为高稳定性的聚四氟乙烯，即探级线的绝缘外层作为两极之间的介质，随着液位的变化，液体包围探级线的面积随之改变，使构成电容器两极的相对面积改变，当液位上升时，电容量就会增加，射频电路将这一变化转换为模拟信号输出。射频电容液位变送器对测量高温压力容器与测量常温常压一样简单，且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力影响。主要用于酸碱类，氯化物，有机溶剂，液态CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面，中药等液体位测量。

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2014年11月7日