一文帶你了解料位傳感器的有趣類型

料位傳感器是物位傳感器的一個(gè)分支，料位丈量是物位丈量中的一個(gè)分支。物位是指貯存容器或產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)設(shè)備里的液體、粉粒狀固體、氣體之間的分界面位置，根據(jù)詳細(xì)用途分為液位傳感器、料位傳感器和界位傳感器。這三種傳感器都有其獨(dú)有的應(yīng)用環(huán)境，其中料位傳感器在火電廠中應(yīng)用非常廣泛。

火電廠目前采用的料位傳感器主要有重錘式、核輻射式、超聲波式和電容式。

1. 重錘式料位傳感器

重錘式料位傳感器由伺服電動(dòng)機(jī)、懸有重錘的鋼絲繩、料位發(fā)信裝置以及帶微機(jī)的顯示儀表所組成。起動(dòng)后，微機(jī)發(fā)出降錘信號(hào)，伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)放下重錘，當(dāng)重錘碰到料面后，發(fā)信器發(fā)出信號(hào)給微機(jī)，使重錘停止下降并發(fā)出升錘信號(hào)，伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使重錘上升，并發(fā)出料位信號(hào)值給顯示儀表。重錘升至倉(cāng)頂后電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后再重復(fù)上述動(dòng)作。顯示儀表上還有料位上、下限報(bào)警發(fā)信等裝置。重錘式料位傳感器可解決一定量程范圍內(nèi)的測(cè)量問(wèn)題，典型的測(cè)量范圍可達(dá) 60m，而且這種測(cè)量與蒸汽、灰塵無(wú)關(guān)，具有較高的測(cè)量精度。

2. 核輻射式料位傳感器

放射源 Co-60（半衰期 5.26 年）和 Cs-137（半衰期 32.2 年）發(fā)射的 g 射線能夠穿透容器壁和容器內(nèi)的物料。在貯倉(cāng)下側(cè)裝有 g 射線接收器，隨著料面高度的變化，g 射線穿過(guò)料層后的強(qiáng)度也不同，接收器檢測(cè)出射入的 g 射線強(qiáng)度并通過(guò)顯示儀表顯示出料位高度。

這是一種非接觸式測(cè)量法，無(wú)需在容器上穿孔而損壞容器，所以適用于危險(xiǎn)物品以及高溫高壓等惡劣環(huán)境下的測(cè)量。g 射線對(duì)人體固然存在有害作用，但對(duì)于有限劑量，在妥善防護(hù)下并無(wú)危險(xiǎn)。

3. 超聲波式料位傳感器

在貯倉(cāng)頂部對(duì)著料面裝有超聲波發(fā)生器和接收器。發(fā)生器發(fā)出的超聲波經(jīng)空氣層射至料面后就被反射，一部分反射被接收器所接收，由超聲波發(fā)射至接收所經(jīng)歷的時(shí)間乘以聲速就可計(jì)算出料位高度。由于空氣溫度的高低會(huì)影響聲波的傳播速度，所以還需測(cè)量空氣溫度以修正聲速。超聲波式料位傳感器適合于測(cè)量粒度較大的塊料料位。

4. 電容式料位傳感器

電容式料位傳感器是采用測(cè)量容器的探頭與容器內(nèi)壁之間、兩探頭之間或探頭與同心測(cè)量管之間的電容，利用物料介電常數(shù)恒定時(shí)極間電容正比于料位的原理進(jìn)行工作的。

電容式料位傳感器的特點(diǎn)是無(wú)可動(dòng)部件，與物料密度無(wú)關(guān)，但要求物料的介電常數(shù)與空氣介電常數(shù)差別大，變化的介電常數(shù)在進(jìn)行連續(xù)測(cè)量時(shí)要加以補(bǔ)償，且需用高頻電路。

審核編輯 黃昊宇