根据电位式检测原理对液位进行可靠的监测

2011-03-13 23:11:18来源: 互联网
为准确地监测容器中的液位,有多种多样的监测方法可供使用。在允许使用接触式监测技术的环境中,也有着多种多样功能强大的监测仪器可供选用。它们为费用昂贵的监测系统提供了合理的替代方案,而且非常适合于在食品生产企业中连续地进行液位监测。

在不同应用领域中对液位进行可靠测量和监控的设备往往价格不菲,极限位置
传感器或者极限液位传感器只能逐点地反映容器中的液位,并不能准确地反映出液位的真实情况。在进行混合时,或者进行液体的定量控制时,必须要有非常准确的液位监测系统,对损耗量精确的监控并进行调节。

Baumer公司提供了一系列的、基于不同检测原理的监测系统。液体动力学的压力和差压监测系统、超声波和光学传感器以及强大检测功能的监测系统。就液位监测传感器来讲,其LSP 05x系列的液位监测设备以其结构简单、安装使用方便、可靠性高和检测精度高而闻名于世。

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LSP 05x传感器在液位的连续监测中符合3A认证

检测原理

该系列监测设备的检测依据一个浸入到被测导电液体中的低欧姆的检测探头。示波器提供交变电流,使这一电流在整个探头上流动。在探头与金属容器壁之间,或者在探头与一个参考电极之间根据不同的液位高度会检测到不同的电位,并将检测到的电位传输给放大器。在这一检测过程中,液体的电阻随探头浸入液体的深度不同而呈线性比例变化。在介质为均质液体时,液位的变化引起的是绝对的线性比例变化,可用4~20mA的模拟电流来表示。

与液体介质接触的探头外壳由1.4404号不锈钢制成,外部有高耐腐蚀性的PEEK塑料涂层。根据具体结构的不同,最高可以检测的液位高度为3m。这种检测设备也适合于在小型的容器或者管道中使用,适用于在有一定腐蚀性的、粘稠的或者甚至是膏状介质的液位监测中使用,例如在蜂蜜、番茄酱或者牙膏的液位监测中使用。使用这种检测原理的唯一前提条件是:被测介质的导电率必须大于1μs/cm。它不受压力、温度、密度和DK值的影响,从而使这一检测技术有着广泛的应用领域。

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LSP 055传感器的电子控制系统与传感器是独立的

利用检测仪上的按键,可以简单方便的编制传感器的液位监测程序。简单的利用录返编程方式可为传感器编制从50mm高度起直至全部探头高度的液位监测程序。这也适用于将传感器安装在容器底部的情况下使用时,只是此时的液位数值是逆向变化的;传感器探头的最后5mm长度不能进行检测。从被测介质方面来讲,被测介质的最高压力允许16bar,长久使用时的工作温度范围为-20~140℃。该检测仪具有短时超负荷工作的能力,短时间内在150℃的温度下工作时不会出现任何损伤。因此,这种系列的液位监测设备可以在CIP和SIP设备中使用。

该系列液位监测设备的检测精度很高,为探头长度尺寸的±0.5%,检测时间为Tm=10ms,能够快速准确地反映容器中液位的状况。具有过电压保护功能的18~36VDC、200mA供电系统保证了液位监测设备的可靠工作。

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探测电极具有一定的角度、且安装在卧式容器侧面的LSP液位监测设备

成功的在恶劣环境中使用

符合卫生法的安装使用、坚固而又便于清洁的不锈钢外壳,O型密封圈,1.1104号不锈钢材料制成的探头以及符合3A认证的设备过程接口,使这一传感器非常适合于在食品和饮料生产企业中使用,也适用于在医药产品和生物技术产品生产企业中使用。与其他检测方法相比较,这种检测仪器还提供了经济性最好的中小容器液位监测方案。使用时,在探头安装处需要一定的保护隔离,例如可对探头涂敷特氟龙涂层。如果安装部位无法使用直杆式的检测传感器,则可使用弯曲半径大于10cm、弯曲角度至90°的探头。当液位传感器需要安装在容器的侧面时,往往会用到这种有角度的探头。

传感器与传感器电子部件电气分开的分体式结构使得这种液位传感器可以用于检测环境温度很高的应用场合,用于强水流冲击清洗的场合和高压清洗的场合。此时,检测传感器安装到检测位置处,传感器壳中的电子部分可安装在最远5m处的独立外壳中,两者之间用电缆连接起来。装有电子部件的外壳可以安装在便于操作者操作的位置处。这一特性和安装方式为流程工业企业,例如食品生产企业和化工生产企业、精细化工生产企业提供了许多优点和好处,提供了检测结果很好的可追溯性。

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流动强力液体的液位监测

应用举例

生产巧克力时,或者检测液体介质流动的容器的液位时,都对液位监测提出了很高的要求。利用LSP 05x系列的液位监测传感器可以很好地完成这些工况下的液位检测,提供符合实际的、经济的解决方案:

卧式容器只允许在侧面安装液位检测传感器。而被测介质是巧克力融液。容器中始终保持着一定的液位,因为定量输送装置不断地将巧克力融液输入到容器中。探头的角度为45°,探头的水平部分带有特氟龙涂层。斜向插入到巧克力融液中的探头部分用于检测液位的多少。

在另一种使用情况下,液位传感器应对流动强烈的液体介质的液位进行检测。安装在水泥盖上的液位监测传感器要准确的检测到强流动液体介质的液位高度。此时的LSP传感器安装在直径30mm的不锈钢保护套管中。经过测试,其液位检测的结果非常理想。

与用户和系统供应商一起研发设计的解决方案表明:功能强大的液位检测设备可以在恶劣的工作条件下毫无问题的、准确的完成容器中液位的检测。

小结:这几个来自实践的应用实例告诉人们,可靠和坚固是这种液位监测传感器特性的一个方面,很高的检测精度是其另一个优点。在中小型容器和管道中,在接触式液位监测中,LSP 05x系列的检测仪是高价解决方案的成功替代方法。

关键字:根据  检测  原理  进行

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2011/0313/article_862.html
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