液位传感器是一种用于监测、维护和测量液体液位的仪器。其工作原理主要基于测量液体的压力来确定液位的高低。液位传感器可以分为接触式和非接触式两大类,以下是它们的工作原理:
接触式液位传感器
接触式液位传感器通过直接与液体接触来测量液位。当传感器浸入液体中时,液面上的压力会作用在传感器的两个电极上。这个压力与传感器内的绝缘电阻成正比,当压力变化时,电阻值也会相应变化。这个变化信号经过放大器放大后,输出一个与液面高度成正比的脉冲信号。
非接触式液位传感器
非接触式液位传感器通过激光、超声波等非接触方式来测量液位。例如,激光液位传感器利用光波在液体中的传播速度来计算液体的密度和液位高度。传感器发出激光信号,部分信号作为基准参考,另一部分信号经过光学系统处理成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。
此外,静压式液位传感器也是非接触式的一种,它基于所测液体静压与液体高度成比例的原理。传感器投入到被测液体中某一深度时,迎液面受到的压力通过公式 P = ρ.g.H + Po 计算,其中 P 是变送器迎液面所受压力,ρ 是被测液体密度,g 是当地重力加速度,Po 是液面上大气压,H 是变送器投入液体的深度。通过导气不锈钢将液体压力引入传感器正压腔,再将液面上的大气压 Po 与传感器负压腔相连,抵消背面的 Po,使传感器测得压力为 ρ.g.H,从而得到液位深度。
总结:
液位传感器通过测量液体的压力来确定液位的高低,可以分为接触式和非接触式两大类。接触式传感器通过电极测量压力变化,非接触式传感器则通过激光或超声波等方法测量液位。静压式液位传感器是基于所测液体静压与液体高度成比例的原理进行测量。