感測器測量液體壓力方法

1. 如何用電感或電容式感測器構成一個測量液體壓力的感測器

電容器電容大小表達式：C=εS／4πκd，d為電容器兩極板間距離，液體壓力變大，上極板向下彎曲，板間距縮小，電容增大。通過電路可以檢測到電容變化從而知道壓力的變化。

液位變化使得電感元件的自感、互感或導磁率發生變化，故將該變化量送往二次電路即可得到相應的液位數值。電感法應用最為廣泛的是高頻液位計。

頻率調制信號通過射頻電纜耦合到傳輸線感測器諧振迴路，諧振迴路的輸出電壓經過檢波電路和射頻電纜傳送給低通濾波器；

根據低通濾波器的輸出電壓控制調諧電路，產生新的振盪頻率，直到感測器諧振電路處於完全諧振狀態為止，則此時的振盪頻率即與感測器的電感量相對應，從而與液位相對應。

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諧振式測量原理是通過諧振子的振動特性來實現的。諧振子在工作過程中，可以等效的為一個單自由度系統，以系統的固有頻率振動，系統的固有頻率只與系統中的等效質量和等效彈性系數有關。

諧振式液體密度感測器測量原理是通過系統中的彈性敏感元件和液體相接觸。從而改變了系統的等效質量，使得系統的固有頻率發生變化。通過測量系統的固定頻率變化，確定待測液體的密度。

2. 如何使用壓力感測器測量壓強

一個裝滿氣體的容器里含有無數的原子和分子，這些原子和分子不斷地在其牆上碰撞。壓強是容器壁上的這些原子和分子碰撞的平均力。此外，壓力並不一定要沿容器壁測量，也是可以以每一個平面上的單位面積來測量。

舉個例子，氣壓就是空氣壓在地球上的重量的函數。因此，當海拔增加時，壓力就會減小。同樣地，當潛水員或潛艇潛入海洋深處時，壓力也會增加。

壓力感測器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。補償溫度范圍是由於施加了溫度補償，精度進入額定范圍內的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力感測器能正常工作的溫度范圍。

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通常，在感測器的線性范圍內，希望感測器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利於信號處理。但要注意的是，感測器的靈敏度高，與被測量無關的外界雜訊也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求感測器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的廠擾信號。

感測器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的感測器；如果被測量是多維向量，則要求感測器的交叉靈敏度越小越好。

3. 壓力感測器怎麼使用

壓力感測器使用過程中的要點、變送器在工藝管道上正確的安裝位置與被測介質有關，掌握壓力感測器的正確使用方法，才能獲得最佳的測量果！1．防止變送器與腐蝕性或過熱的介質接觸；2．防止渣滓在導管內沉積；3．測量液體壓力時，取壓口應開在流程管道側面，以避免沉澱積渣。4．測量氣體壓力時，取壓口應開在流程管道頂端，並且變送器也應安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。5．導壓管應安裝在溫度波動小的地方；6．測量蒸汽或其它高溫介質時，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應使變送器的工作溫度超過極限。7．冬季發生冰凍時，按裝在室外的變送器必需採取防凍措施，避免引壓口內的液體因結冰體積膨脹，導至感測器損壞。8.測量液體壓力時，變送器的安裝位置應避免液體的沖擊（水錘現象），以免感測器過壓損壞。

4. 液位感測器工作原理 三分鍾讓你輕鬆了解

液位感測器是一種測量液位的壓力感測器。靜壓投入式液位變送器是基於所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，採用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感感測器，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標准電信號(一般為4～20mA/1～5VDC)。近幾年國內磁翻板液位感測器市場一直持續增長，速度超過10%，2010年我國液位感測器銷售額達到905億元。那麼液位感測器到底是什麼呢?液位感測器的工作原理是什麼?下面小編就來給大家講解一下。

一、液位感測器簡介

液位感測器分為兩類：一類為接觸式，包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液位變送器，電動內浮球液位變送器，電動浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮液位變送器，侍服液位變送器等。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達液位變送器等。

靜壓投入式液位變送器(液位計)適用於石油化工、冶金、電力、制葯、供排水、環保等系統和行業的各種介質的液位測量。精巧的結構，簡單的調校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4～20mA、0～5v、0～10mA等標准信號輸出方式由用戶根據需要任選。利用流體靜力學原理測量液位，是壓力感測器的一項重要應用。採用特種的中間帶有通氣導管的電纜及專門的密封技術，既保證了感測器的水密性，又使得參考壓力腔與環境壓力相通，從而保證了測量的高精度和高穩定性。

二、液位感測器工作原理

用靜壓測量原理：當液位變送器投入到被測液體中某一深度時，感測器迎液面受到的壓強公式為：Ρ=ρ.g.H+Po式中：

P：變送器迎液面所受壓強

ρ：被測液體密度

g：當地重力加速度

Po：液面上大氣壓

H：變送器投入液體的深度

同時，通過導氣不銹鋼將液體的壓力引入到感測器的正壓腔，再將液面上的大氣壓Po與感測器的負壓腔相連，以抵消感測器背面的Po，

使感測器測得壓力為：ρ.g.H，顯然，通過測取壓強P，可以得到液位深度。

功能特點：

◆穩定性好，滿度、零位長期穩定性可達0.1%FS/年。在補償溫度0～70℃范圍內，溫度飄移低於0.1%FS，在整個允許工作溫度范圍內低於0.3%FS。

◆具有反向保護、限流保護電路，在安裝時正負極接反不會損壞變送器，異常時送器會自動限流在35MA以內。

◆固態結構，無可動部件，高可靠性，使用壽命長。

◆安裝方便、結構簡單、經濟耐用。

主要技術參數：

工藝：擴散硅陶瓷電容藍寶石電容任選。分體式一體式可選，量程：0---0.5---200米，輸出:4---20mA(2線制)供電:7.5---36VDC推薦24VDCCBM-2100/CBM-2700投入式靜壓液位計可靠防腐並帶有陶瓷測量單元的探頭，用於凈水、污水及鹽水的物位測量。GY500投入分體式液位變送器採用擴散硅壓阻芯體,316全不銹鋼結構，殼體採用隔離防爆設計,該投入式液位計主要適用於河流、地下水位、水庫、水塔及容器等的液位測量與控制。電路採用信號隔離放大，截頻干擾設計(抗干擾能力強，防雷擊)過壓保護，限流保護，抗沖擊，防腐等設計。]主要技術參數：b]測量介質：水油等液體壓力類型：表壓、絕壓(沒有要求默認表壓)]

b]量程:0～300m中間量程任選綜合精度:0.1%FS輸出信號:4～20mA(二線制)、0～5V、1～5V、0～10V(三線制)供電電壓:12～36VDC介質溫度:-30～60℃環境溫度:-40～85℃零點溫漂移：≤±0.05%FS℃量程溫度漂移：≤±0.05%FS℃補償溫度：0~70℃安全過載：150%FS極限過載：200%FS采樣頻率：≤2ms負載能力：(電流型)250~1425Ω(電壓型)≥2KΩ密封等級:IP68長期穩定性能:0.1%FS/年振動影響:在機械振動頻率20Hz～1000Hz內，輸出變化小於0.1%FS機械連接(螺紋介面):投入式(潛入式)]產品尺寸(mm)：b]

投入分體式液位變送器

⊙選用美國進口的高精度、隔離式敏感組件，性能可靠

⊙表壓或絕壓測量

⊙量程寬：1mH2O～200mH2O

⊙輸出：4～20mA或0～5V

⊙電源電壓：24VDC(12～36VDC)，mV輸出型為恆流1.5mADC或恆壓12VDC供電

⊙精度高，優於0.2%F.S

⊙100%防水防潮，防護等級IP68

⊙完備的電路功能，調校方便

三、液位感測器的三大應用

1、浮筒式液位變送器

浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，液位感測器是根據阿基米德浮力原理設計的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應變感測技術來測量液體的液位、界位或密度的，它在工作時可以通過現場按鍵來進行常規的設定操作。

2、浮球式液位變送器

浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成，一般磁性浮球的比重小於0.5，可漂於液面之上並沿測量導管上下移動，導管內裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉換成正比於液位變化的電阻信號，並將電子單元轉換成4～20mA或其它標准信號輸出。液位感測器為模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優點，電路內部含有恆流反饋電路和內保護電路，可使輸出最大電流不超過28mA，因而能夠可靠地保護電源並使二次儀表不被損壞。

3、靜壓式液位變送器

該變送器利用液體靜壓力的測量原理工作，它一般選用硅壓力測壓感測器將測量到的壓力轉換成電信號，再經放大電路放大和補償電路補償，最後以4～20mA或0～10mA電流方式輸出。

隨著現代的發展，各行各業的領域里對科技的要求也逐步提高，特別是在精度這方面，而液位感測器是一個很好的選擇，液位感測器被廣泛應用在太空領域、機械製造、化工控制、輕工自動化、煉油以及其他各種技術領域。關於液位感測器的工作原理就為大家介紹到這里，如果想了解更多相關內容請繼續關注土巴兔學裝修吧。

5. 壓力感測器怎樣檢測到壓力

壓力感測器(Pressure Transcer)是能感受壓力信號，並能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。
壓力感測器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型，壓力感測器可分為表壓感測器、差壓感測器和絕壓感測器。 -摘自JJG860-2015
壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業，下面就簡單介紹一些常用感測器原理及其應用。另有醫用壓力感測器。
想了解更多相關信息，可以咨詢麥克感測器股份有限公司，謝謝！

6. 液位感測器工作原理

液位感測器工作原理

用靜壓測量原理：當液位變送器投入到被測液體中某一深度時，感測器迎液面受到的壓強公式為：Ρ = ρ .g.H + Po式中：

P ：變送器迎液面所受壓強

ρ：被測液體密度

g ：當地重力加速度

Po ：液面上大氣壓

H ：變送器投入液體的深度

同時，通過導氣不銹鋼將液體的壓力引入到感測器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與感測器的負壓腔相連，以抵消感測器背面的 Po ，

使感測器測得壓力為：ρ .g.H ，顯然，通過測取壓強 P ，可以得到液位深度。

光電液感測器

光電液位感測器是利用光在兩種不同介質界面發生反射折射原理而開發的新型接觸式點液位測控裝置。它具有結構簡單，定位精度高；沒有機械部件，不需調試；靈敏度高及耐腐蝕；耗電少；體積小等諸多優點而受到市場的逐漸認可。

1、由於液位的輸出只與光電探頭是否接觸液面有關，與介質的其它特性，如溫度、壓力、密度、電等參數無關，所以光電液位感測器檢測准確、重復精度高；響應速度快，液面控制非常精確，並且不需調校，就可以直接安裝使用。

2、由於光電液位感測器探頭體積相對小巧，可分開安裝在狹小空間中適合特殊罐體或容器中使用。另外還可以在一個測量體上安裝多個光電探頭製成多點液位感測器、變控器。

3、由於對感測器內部的所有元器件進行了樹脂澆封處理,感測器內部沒有任何機械活動部件,因此光電液位感測器可靠性高、壽命長、免維護。

7. 常見的液位檢測方式有哪些

激光測量：激光類感測器基於光學檢測原理，通過物體表面反射光線至接收器進行檢測，其光斑較小且集中，易於安裝、校準，靈活性好，可應用於散料或液位的連續或者限位報警等;但其不適合應用於透明液體(透明液體容易折射光線，導致光線無法反射至接收器)，含泡沫或者蒸汽環境(無法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干擾)，波動性液體(容易造成誤動作)，振動環境等。
TDR(時域反射)/ 導波雷達/微波原理測量：其名稱在行業內有多種不同的叫法，其具備了激光測量的好處，如：易於安裝、校準，靈活性好等，另外其更優於激光檢測，如無需重復校準和多功能輸出等，其適用於各種含泡沫的液位檢測，不受液體顏色影響，甚至可應用於高粘性液體，受外部環境干擾相對小，但其測量高度一般小於6米。
超聲波測量：由於其原理為通過檢測超聲波發送與反射的時間差來計算液位高度，故容易受到超聲波傳播的能量損耗影響。其亦具備安裝容易、靈活性高等特點，通常可安裝於高處進行非接觸式測量。但當使用於含蒸汽、粉層等環境時，檢測距離將會明顯縮短，不建議使用在吸波環境，如泡沫等。
音叉振動測量：音叉式測量僅為開關量輸出，不能用於連續性監控液體高度。其原理為：當液體或者散料填充兩個振動叉時，共振頻率改變時，依靠檢測頻率改變而發出開關信號。其可用於高粘度液體或者固體散料的高度監控，主要為防溢報警、低液位報警等，不提供模擬量輸出，另外，多數情況下需要開孔安裝於容器側面。
光電折射式測量：該檢測方式通過感測器內部發出光源，光源通過透明樹脂全反射至感測器接受器，但遇到液面時，部分光線將折射至液體，從而感測器檢測全反射回來光量值的減少來監控液面。該檢測方式便宜，安裝、調試簡單，但僅能應用於透明液體，同時只輸出開關量信號。
靜壓式測量：該測量方式採用安裝於底部的壓力感測器，通過檢測底部液體壓力，轉換計算出液位高度，其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知氣壓。該檢測方式要求採用高精度、齊平式壓力感測器，同時換算過程需要不斷進行校準，其優點為可檢測不受液位高度限制，但高度越高，感測器精度要求越高，長時間使用或者更換液體時需要重復校準。
電容式測量：電容式測量主要通過檢測由於液面或者散料高度變化而導致的電容值變化來測量料位高度。其具有多種類型，有可輸出模擬量的電容式液位感測器，液位電容式接近開關，電容式接近開關可以安裝於容器側面進行非接觸檢測。當選擇必須注意，電容感測器容易受到不同的容器材質和溶液屬性影響，如塑料容器和掛料情況容易影響模擬量輸出的電容感測器。
浮球式檢測：該方式為最簡單、最古老的檢測方式，價格相對便宜。主要是通過浮球的上下升降來檢測液面的變化，其為機械式檢測，檢測精度容易受浮力影響，重復精度差，不同液體需要重新校準。不適用於粘稠性或者含雜質液體，容易造成浮球堵塞，同時，不符合食品衛生行業的應用要求。

8. 用電容式、電阻式應變式、壓電式感測器如何測量液體壓力

加上變送器可以4-20mA輸出，不用後續電路，通過檢測電流大小就可以知道液體壓力

9. 壓力感測器在測量粘度大、易沉澱或易結晶的液體時，因該用何種方式測量

任何液體總是在管道或密閉的容器（儲罐）中，如果對於測量粘度大、易沉澱或結晶的液體進行壓力時，對管道或容器中液體壓力檢測的方法是不同的。
對管道中液體壓力檢測：為了防止液體中的沉澱物或結晶物對采樣導壓管的堵塞，及液體中的氣體進入采樣導壓管。壓力檢測導壓管的取樣點應選在管道截面水平中心線的上方45°的位置。
對容器中液體壓力檢測：對容器中的液體壓力檢測一般是檢測容器的靜壓力，對於容器中液體量的檢測需要由液位計檢測。對容器中液體靜壓力的檢測，其取樣點是選在容器的頂部，是檢測容器中的氣相壓力。而對容器中液體量的檢測是用差壓式的差壓感測器進行，其取樣的負壓側在容器的頂部，即氣相部位；正壓側取自容器的底部，即液相部位。考慮到液體有沉澱或結晶現象，正、負壓側的取樣管採用大口徑的管道，配以檢測的差壓感測器要採用隔膜式檢測的感測器，並且在正壓側采樣管接近與感測器檢測膜盒連接法蘭的部位安裝排放閥，便於對管道中沉澱物和結晶物的排放。由於隔膜式差壓感測器是靠硅油傳遞檢測壓力，而硅油的密度是比較大的，安裝液位計後需要根據具體安裝的位置對感測器進行零點遷移。