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多界面液位传感器综述

来源:拿度科技 浏览量: 时间:2023-03-17 09:50

  

多界面液位传感器综述
作者:李一峰  吴振陆 樊海红
 
 
 
        随着科学技术的飞速发展,传感器也正在日益广泛地运用到我们日常生活生产中的各个领域。传感器是一种能够感受到被测量信息,并能将感受到的吸纳后按照一定的规律变换成为电信号或其他所需行驶的信号输出,以满足信息的传输、显示、处理、记录、存储和控制等要求的装置。针对实际工作中存在着许多需要离分多种液体的情况,因为我们可以利用传感器等器件设计各种多界面液位传感器,把需要分离的不同液体的高度转换成为能够被测量到的电信号,而运用多界面液位传感器,就可以准确定位,达到提高液体分离效率的效果。
1.电容式传感器原理
       电容式多界面液位传感器是由多个电容并联组成,假设电容的极板宽为a,极板长为b,极板间的距离为d,而极板与极板间相连的缝隙比较小,故可忽略不计。利用多界面液位传感器可以通过把导读的测量转化成电容值的测量。
2.研究状况
       虽然我国对传感器领域的研究有了较长的时间,对于单界面的液位传感器研究比较深入,超声式、电阻式、热电式、微波式、激光式、光电式、电感式、电容式、压电式、电磁式、光纤式等单界面液位传感器已经运用到日常生产生活领域中;但是对于多界面液位互藏按期的研究就相对较少,特别是智能型的传感器,现在虽然在电容式多界面液位传感器有了一定的研究,但是其精度、智能程度仍然不够,还需要继续研究。
3.运用实例
       随着世界经济的不断发展,石油现在已经成为了一种非常重要的能源和生产原料,同时也是各个国家重要的军事战略储备。在当今世界各国的石油进出口,大部分基本是采取水路运输。而同时,在浩瀚的大海中也蕴含着大量的石油。石油在开采、勘测、运输过程中都存在泄露的较大风险。每年,全球都会发生一些石油泄漏问题。由于水与油互不相容,漂浮在水面的石油不但对生产环境产生严重的影响,同时还会导致经济的巨大损失。对于传统的处理方法,如点火燃烧法,添加乳化剂方法,这些都无疑会对环境造成第二次的污染,迫使我们还需要回收油污。在回收油污过程中,我们可以把油污收集起来,通过液位传感器测量油层的厚度,用计算机来控制油污回收仓的出油量和吸水量,从而提高油的回收效率。其次,在生活方面,多界面液位传感器可以用于污水处理厂进行污水处理工作,在工业生产中,多界面液位传感器可以用于工业生产,提高企业的自动化水平和工作效率。多界面液位传感器具有成本低,敏感度高,适用于各种场合的实际需要。因此多界面液位传感器运用前景广阔,具有较大的发展空间。
磁致伸缩液位传感器
4.存在的问题
4.1输出阻抗高,负载能力差
       电容式传感器受其电机几何尺寸等限制,一般做的比较,使传感器输出阻抗较高。因此电容式传感器负载能力差,易受外界干扰影响而产生一定的不稳定现象,严重时可能无法工作,必须采取屏蔽措施。荣抗大还要求传感器绝缘部分的电阻值极高(几十兆欧以上),否则绝缘部分将作为旁路电阻而影响传感器的性能(如灵敏度降低),为此,还要特别注意周围环境(如温湿度、清洁度等)对绝缘性能的影响。
4.2寄生电容影响大
       电容式传感器的初始电容量很小,而其引线电缆电容,测量和电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大,这不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容常常是随机变化的,将使传感器的工作很不稳定,影像测量精度,其变化量甚至超过被测量引起的电容变化量,致使传感器无法工作。
4.3输出特性非线性
       电容传感器的输出特性是非线性的,虽可采用差动结构来改善,但不可能完全消除。电容传感器只有忽略了电场的边缘效应时,输出特性才呈线性;否则边缘效应所产生的附加电容址将与传感器电容址直接处加,使输出特性非线性。
5.发展趋势
        当今社会,物联网成为了社会发展的主流和一个巨大的潜在市场。而多界面液位传感器应该也是物联网家族中必不可少的环节,因此对多界面液位传感器的研究具有十分重要且可行的意义。未来的多界面液位传感器要侧重于智能化、网络化、具有远程接入能力等方面的研究,这样可以使推出的新款多界面液位传感器更易在工业生产、日常生活中得到推广应用。
 
 
 
 
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