水位傳感器的工作原理：圖解液位傳感器的應用和原理，這回終于搞明白了！

水位傳感器的工作原理：圖解液位傳感器的應用和原理，這回終于搞明白了！

常用的幾種液位傳感器的應用及原理
熟悉不同液位傳感器的工作原理及優缺點，有助于幫助我們選擇更合適的液位傳感器，下面就是目前常見的液位傳感器的檢測原理。
激光液位傳感器
激光液位傳感器是一種非接觸式高精度液位傳感器它的性能非常好。它與超聲波液位傳感器的工作原理很相近，只是把超聲波換成光波。激光束很細，即使液位表面極其粗糙，它也能正常工作，激光式液位傳感器可以接收的范圍非常廣，一般激光式液位傳感器采用近紅外光。它是通過利用半透射反射鏡處理由光流發射出的激光。一部分作為基準參考信號輸入時間變送器，另一部分通過半透射反射鏡的激光經過光學系統處理成為一定寬度的平行光束照射在物體面上。反射波到達傳感器接收部再轉換成電信號。因為從照射到接受的時間很短，所以利用取樣電路擴大成毫微秒數量級，便于信號處理，進行時間的測量。利用微機進行數據處理，變為數字顯示液位值的模擬輸出信號，再利用軟件檢測信號的可靠件，如果測定系統出現故障則報警。這種傳感器適用于湖泊、河道、水庫、明渠、潮汐、城市水文水位等監測領域。
雷達液位傳感器
雷達液位傳感器，具備和激光測量原理同樣的優勢，并且不受測量介質的影響，受外部環境影響較小，無需重復校準，但測量的高度一般在6米以內，特別適用于帶加熱蒸汽的大型容器的罐內測量，如渣油、瀝青等監測領域。
超聲波液位傳感器
超聲波液位傳感器，原理是監測超聲波發送與反射的時間差來計算液位高度，安裝簡單，靈活性較高，但容易受到超聲波傳播能量損耗的影響，不適用于吸波環境，如泡沫、粉塵、蒸汽等監測領域。
靜壓式液位傳感器
靜壓式液位傳感器，測量原理是通過在底部安裝壓力傳感器得到壓力值。計算轉換為液位高度，優點是不收液面高度的影響，但是高度越高，要求的液位傳感器精度也越高，長時間使用或者更換液體時需要進行校準。廣泛應用于城市的給排水、污水處理、水庫、河道、海洋等監測領域。
浮球式液位傳感器
浮球式液位傳感器，通過浮球的升降來測量液位的變化，為機械式檢測，重復精度較差，不適合粘稠性或含雜質的液體，容易造成浮球堵塞。浮球式液位傳感器的應用范圍比較廣且經濟實用，常用于集水坑、消防水池、污水處理等監測領域，不適用食品衛生行業的監測領域。
音叉振動液位開關
音叉振動液位開關，廣泛應用在工業控制系統中，適用于幾乎所有液體監測領域。例如，工廠冷卻液罐和潤滑劑罐等液位連續監控。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。輸出為開關量，不能測量連續高度。還有就是光電折射式測量，通過傳感器內部發出光源，光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器，但遇到液面時，部分光線將折射至液體，從而傳感器檢測全反射回來光量值的減少來監控液面。光電折射式僅適用與透明液體的液位測量。

水位傳感器的工作原理：水位傳感器工作原理，你看懂了嗎？

水位傳感器，一種能夠將被測點水位參量轉變成相應電信號的儀器，對于太陽能熱水器來講，水溫水位傳感器有著極為關鍵的作用，它是實現熱水器智能化的重要保障。水位傳感器精度高、穩定性好、能夠實現診斷過程的雙向通信、在城市供電、水電水利、石化、冶金等多個領域中都有所應用。那么，水位傳感器工作原理是什么呢？今天就帶領大家來了解一下！
在使用任何一種傳感器之前，我們都要提前了解其相關的工作原理，這樣一來，在使用的時候我們才能夠更加的得心應手，以下是關于水位傳感器工作原理的介紹。
水位傳感器工作原理:
容器內的水位傳感器，將感受到的水位信號傳送到控制器，控制器內的計算機將實測的水位信號與設定信號進行比較，得到偏差，隨后根據偏差的性質，向給水電動閥發出"開""關"的指令，確保容器達到設定水位。進水程序結束后，溫控部份的計算機向供給熱媒的電動閥發出"開"的指令，因此系統開始對容器內的水進行加熱。到設定溫度時?？刂破鞑虐l出關閥的命令、切斷熱源，系統進到保溫狀態。
水位傳感器怎么接線？
1、液位傳感器，通常輸出的信號是電流4-20毫安，0-20毫安，或電壓0-5V，1-5V，0-10V等，通常電流型的是二線或四線制、電壓的三線制輸出。目前很多是沒有24VDC供電電源的，絕大部分是10V，有些功耗較大的變送器，10VDC的電源無法帶動，因此只能外接供電源24VDC。這樣液位穿安琪就出現了四個接線端子：供電+，供電-，反饋+和反饋-。
2、液位傳感器接線之四線制接線方式：電源+==供電+；電源-==供電-；信號+==反饋+，信號-==反饋-。
3、液位傳感器接線之電流型二線制接比方式：電源+==供電+；信號+==反饋+，供電-==反饋-，假如不遠傳只需接24V電壓+，-，假如需要遠傳需要組成回路，比如24V+接壓力表+，壓力表-接4～20毫安+，4～20毫安-接24V-就可以，可能中間有端子，要看一下回路圖。
4、液位傳感器接線之電壓型三線制接線方式：電源+==供電+；電源-（信號-）==供電-；信號+==反饋+，電源-（信號-）。
水位傳感器應用有哪些？
水位傳感器具備精度高、長期穩定性好、檢測范圍寬、可靠性強業界領先的激光全焊接結構，及其抗沖擊震動防射頻、防雷擊設計過電壓、反極性、限流等多重保護等優勢，被廣泛用于水廠、煉油廠、化工廠、玻璃廠、污水處理廠、高樓供水系統、水庫、河道、海洋等對供水池、配水池、水處理池、水井、水罐、水箱、油井、油罐、油池及對各類液體靜態、動態液位的測量和控制系統中。
以上就是關于水位傳感器工作原理的介紹了，看到這里，想必您對于水位傳感器的認識也能夠更加全面了！水位傳感器被廣泛應用在化工廠、玻璃廠、供水系統、水庫中，是一種極為實用的傳感器。隨著現代傳感器技術水平的飛速發展，今后，水位傳感器的市場應用范圍將會越來越加廣泛，也將越加實用！

水位傳感器的工作原理：水位傳感器結構及工作原理

水位傳感器是一種測量液位的壓力傳感器．
靜壓投入式液位變送器
（液位計）
是
基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，
采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傳感器，
將靜壓轉換為電信號，
再經過溫度補償和
線性修正，轉化成標準電信號（一般為
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分為兩類：一類為接觸式，包括單法蘭靜壓
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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。
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靜壓投入式液位變送器（液位計）適用于石油化工、冶金、電力、制
藥、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。
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利用流體靜力學原理測量液位，是壓力傳感器的一項重要應用。采用
特種的中間帶有通氣導管的電纜及專門的密封技術，既保證了傳感器的水
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。
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是針對化工工業中強腐蝕性的酸性液體而特制，殼體采用聚四氟乙烯
材料制成，采用特種氟膠電纜及專門的密封技術進行電氣連接，既保證了
傳感器的水密性、耐腐蝕性，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。
工作原理：
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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，傳感
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水位傳感器的工作原理：水位傳感器結構及工作原理_1

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1、水位傳感器結構、原理及應用1、水位傳感器組成及工作原理水位傳感器是一種測量液位的壓力傳感器靜壓投入式液位變送器（液位計）是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采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傳感器，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號（一般為420mA）。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

2、器（液位計）適用于石油化工、冶金、電力、制藥、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。420mA、 05v、 010mA等標準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，是壓力傳感器的一項重要應用。采用特種的中間帶有通氣導管的電纜及專門的密封技術，既保證了傳感器的水密性，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。 是針對化工工業中強腐蝕性的酸性液體而特制，殼體采用聚四氟乙烯材料制成，采用特種氟膠電纜及專門的密封技術進行電氣連接，既保證了傳感器的水密性、耐腐蝕性，又使得參考壓力腔與環

3、境壓力相通，從而保證了測量的高精度和高穩定性。 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，傳感器迎液面受到的壓力公式為：=.g.H + Po式中： P ：變送器迎液面所受壓力 ：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傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ， 使傳感器測得壓力為： .g.H ，顯然 , 通過測取壓力 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.%FS/ 年。在補償溫度 0 70 范圍

4、內，溫度飄移低于 0.%FS ，在整個允許工作溫度范圍內低于 0.%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并帶有陶瓷測量單元的探頭，用于凈水、污水及鹽水的物位測量。 投入分體式液位傳感器適用于：水庫大壩、

5、城市地下水監測、供水系統、水文水利、石油化工、工業現場等液位測量與控制 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：1mH2O200mH2O 輸出：420mA或05V 電源電壓：24VDC(1236VDC)，mV 輸出型為恒流1.5mADC 或恒壓12VDC 供電 精度高，優于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2、作用及用途投入式水位傳感器適用于石油化工、水利、電力、制藥、供排水、環保等系統和行業的各種介質的水位測量。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。 3、工作原理采用水壓

6、壓力與該水的高度成比例的原理，當水位傳感器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓力公式為：=.g.H + Po 式中： P ：變送器迎液面所受壓力 ：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傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測得壓力為： .g.H ，顯然 , 通過測取壓力 P ，可以得到液位高度。 4、功能特點穩定性好，滿度、零位長期穩定性可達 0.%FS/ 年。在補償溫度 0 70 范圍內，溫度飄移低于 0.%FS ，在整個允許工

7、作溫度范圍內低于 0.%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。 直接投入、安裝方便、結構簡單、經濟耐用。 5、技術指標本技術指標參考HDP601S 結構配置：采用擴散硅壓阻芯體,316全不銹鋼封焊,帶三位半數字顯示，可直接顯示現場水位 測量范圍: 100mmH2O100mH2O、500mmH2O500mH2O (水位高/深度) 綜合精度: 0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS 輸出信號(通訊輸出)： 420mA(二線制)、05V、15V、010V(三線制)、RS485、R

8、S232 現場顯示: HDP601-無; HDP601S-LED三位半，0000 - 1999 供電電壓: 24DCV(936DCV) 介質溫度: 085 環境溫度: 常溫(-2085) 負載電阻: 電流輸出型：最大800；電壓輸出型：大于50K 絕緣電阻: 大于2000M (100VDC 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20Hz1000Hz內，輸出變化小于0.1%FS 電氣接口(信號接口): 緊線防水螺母與五芯通氣電纜連接。 測量方式: 投入式,潛入式 6、應用范圍主要適用于水處理廠、工業水塔及儲水容器等的液位測量與控制. 重型探頭，采用齊平

9、式膜片易于清洗，可使用于河流、地下水位、水庫等特殊環境. 性能和優點其機械結構對過載及腐蝕性介質具有高抵抗性 高精度、長期穩定的陶瓷電容和進口擴散硅測量單元 密封的電子模塊及雙濾波壓力補償系統可抵抗氣候現場變化的影響 電子模塊可輸出4.20mA信號并同時帶有過壓保護的模塊 選擇集成的溫度傳感器Pt100可同時進行物位及溫度的測量7、目前的難題下面我們從多個方面探討一下這些問題：一、耐高溫問題： 傳感器要長期工作在熱水器水箱之中，因為真空管的得熱量大，傳給熱水器水箱很多熱量，使水箱溫度能長時間達到左右，短時間能達到，甚至，這就對傳感器帶來了耐高溫問題，從太陽能界用的第一個水溫水位傳感器一直到近期

10、，傳感器的材料在耐高溫方面一直存在缺陷，在長期的空曬過程中、在長期的水煮過程中、在長期的汽蒸過程中，不管是電子器件還是其他的傳感器材料都很容易老化、損壞。 突破這一難題，必須使進入水箱的傳感器部分能夠耐高溫，在科學快速發展的今天，我國已經研制出了一種能夠絕緣的、耐高溫的抗高溫聚丙烯材料，它能夠在的環境中正常使用，短時間能耐高溫，導電的電極部分使用優質不銹鋼材料，既能滿足耐高溫，又能滿足耐腐蝕的要求；而不耐高溫的電路部分，可以選取遠離高溫水箱的結構。這樣傳感器的耐高溫問題就解決了。二、密封問題： 對太陽熱水器水箱里的水溫水位探測，一般將感溫探頭和水位探頭都直接接觸水源，而一些感光的器件做成探測水

11、位的傳感器成本又過高，作為一個熱水器配件的成本占整個熱水器成本很大一部分也很不合理，同時也超過了人們的購買能力，還有一些壓力傳感器又難逃水垢的影響，使壓力傳感器的壽命大打折扣，所以電極式傳感器一直是太陽熱水器傳感器的主流，但是電極、信號線和感溫器件的密封問題一直困擾著眾多傳感器研究者們，又因為信號線的呼吸毛細現象，使得信號線被水汽腐蝕，電阻增大甚至腐蝕斷信號線，直接導致控制部件失靈。突破這一難題，就必須選取一種結構，使得信號線、電子器件等元件遠離高溫的水箱，而進入水箱的部分僅僅是耐腐蝕、耐高溫的優質不銹鋼材料和抗高溫聚丙烯材料，而不銹鋼材料部分和納米材料部分之間是用硅膠圈進行密封的，用硅膠密封

12、圈進行密封，密封容易且簡單高效。信號線和電路部分都在水箱外邊和不銹鋼材料部分連接，能保證電路部分感受到水箱里面的水溫和水位，電路部分將感受到的水溫水位準確轉變成電信號。傳感器的密封問題得以解決。三、耐水垢問題： 我國水質不一，很多地區的水質問題很嚴重，水垢給傳感器帶來很多麻煩，水垢附著在電極和感溫塊上，造成傳感器感知水位水溫不準確。突破這一難題，就必須從電路上找突破口，在連續的模擬電路作用下，、等離子受到一個固定方向的電磁力作用，有利于傳感器金屬探頭上水垢的形成，且鋼鐵等金屬物質本身都極易形成水垢，當水的溫度升高時，他們之間的分子勢能會增大，就是說分子間距增大，當分子間距大到一定程度的時候，、

13、等離子就會附著在金屬的表面，時間長了就會形成一層水垢膜，水垢膜的分子間隙較大，所以形成水垢膜后，水垢生成速度加快，最終導致傳感器電路部分感受不到準確的水溫和水位，電路部分再轉變成錯誤的電信號輸出，即傳感器失靈，而電路部分采用小信號觸發原理的數字電路能大大克服這一缺點，小信號觸發原理能有效減小、等離子受到的電磁力。 而數字信號使水分子受到很小的電磁力不連續時有時無，能有效減少因電路導致水垢的形成；再解決金屬本身形成水垢，可以使用一種導電的硅膠材料作為優質不銹鋼材料的保護體，硅膠材料不易形成水垢，這是硅膠等高分子材料的一大特點，因、等離子不容易滲透進硅膠高分子連，所以水垢難以形成即不能附著在硅膠表

14、面。而不銹鋼探頭同樣能夠準確的感受水位，能保證傳感器正常的工作，水垢問題解決了。四：抗干擾問題： 當今社會信息縱橫，高壓線、低壓線、信號塔等電磁干擾源更是多的令人難以想象，這對傳感器的信號傳輸帶來很大的影響，以前大多使用電子模擬信號，雖然有濾波電路的保護，但還是不能達到理想的效果。突破這一難題，必須采用數字信號傳輸，數字信號傳輸具有抗干擾性強，數據傳輸準確的優點。將上述多套解決方案組合安裝在一起，就組成了新結構的傳感器，經過多年的研究和多次的改進，結合了多項專利技術水平，現在皇明公司已經完全成功的研制出了一種新結構的傳感器，引領傳感器設計潮流，采用新結構、新材料、數字電路，完全能夠解決困擾太陽能熱水器行業多年的傳感器難題，經有關部門檢驗認可開始準備全面上市，愿此技術能在太陽能熱水器的升級換代中發揮作用，能對太陽能的智能化應用有所促進。電極式水位傳感器_長昌機械 免費提供更多傳感器資料下載

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