液位变送器是一种用于测量液体或物料在容器中的液位高度的仪器。其工作原理主要基于所测液体的静压与该液体高度成正比的原理。液位变送器通常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后,转换成4-20mA的标准电流信号输出。
具体来说,当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力可以通过以下公式计算:
P = ρgH + Po
其中:
P:传感器迎液面所受压力,单位:Pa
ρ:被测液体密度,单位:kg/m³
g:当地重力加速度,单位:m/s²
Po:液面上大气压,单位:Pa
H:传感器投入液体的深度,单位:m
同时,通过导气电缆将液面上的大气压Po引入到传感器的背压腔,以抵消传感器迎液面的Po,使传感器测得压力为:
P = ρgH
显然,通过测取压力P,可以得到液位深度H。传感器感测的压力信号经过电路转换放大,补偿后以标准信号输出。
此外,液位变送器还可以根据不同的测量需求进行定制,例如单法兰液位变送器采用差压传感器,通过测量液柱压力来反映液位高度,适用于测量各种液体介质的液位、压力和密度。
液位变送器广泛应用于石油、化工、冶金、电站、轻工及市政工程等领域,是理想的过程测量和控制仪表。
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