煤礦井下液位傳感器介紹

1、1超聲波液位傳感器超聲波液位傳感器是利用超聲波在兩種介質的分界面上的反射特性而制成的。如果從發(fā)射超聲波脈沖開始，到接受到反射波為止的這個時間間隔為已知，就可以求出分界面的位置，利用這種方法可以對液位進行測量。根據發(fā)射和接受換能器的功能，傳感器又可分為單換能器和雙換能器。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超聲波使用同一個換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接受各使用一個換能器。下面就單換能器的超聲波傳感器加以介紹。超聲波發(fā)射和接收換能器可以安裝在液面的上方，讓超聲波在空氣中傳播，如下圖所示。超聲波液位計安裝示意圖對于單換能器來說，超聲波從發(fā)射器到液面，又從液面反射到換能器的時間2hh=Ct為：式-1)式-2

2、)式中：h換能器距液面的距離；c超聲波在介質中的傳播速度。從以上公式中可以看出，只要測得超聲波脈沖從發(fā)射到接收的時間間隔，便可以求得待測的液位。超聲波液位傳感器具有精度高和使用壽命長的特點，但若液體中有氣泡或液面發(fā)生波動，便會產生較大的誤差。在一般使用條件下，它的測量誤差為土0.1%,檢測液位的范圍為10-210-4m。若系統(tǒng)采用超聲波液位計，在測量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經物體表面反射后被同一傳感器接收，轉換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。2、投入式液位傳感器投入式液位傳感器是將傳感器的探頭投入液體中。利用處于一定深度時液體會產生一定的壓

3、強這個基本原理制成的。其示意圖如圖下圖所示。傳感頭2.通氣電纜3.通氣孔4.電纜喇叭口水位計示意圖具體的來說是:傳感頭根據水中的壓力與空氣中的壓力差，傳感頭把水位的高度變換成壓力差，再把壓力差轉換成微弱的電信號，該微弱的電信號經放大器放大后送A/D變換器，單片機采集數字信號經運算處理后，輸出的水位高度用數碼管來顯示，同時輸出對應的輸出信號。上述兩種液位傳感器是基于不同的工作原理設計和制造出來的，分別適應于不同的工作場所。當然，有些場所可以使用兩種當中的任何一種，也可以同時使用在同一個被檢測對象（水倉）。兩種液位傳感器的比較投入式液位傳感器的特點在于:1.制造成本相對于超聲波液位傳感器較為低廉:

4、量程比較小(510米)，但一般能滿足測量水倉水位的要求:性能受到被檢測介質物理性質(如液體有固體沉積或粘稠)的影響；測量工作不受空氣中的懸浮成分如粉塵、濃煙等的影響相對而言，超聲波液位傳感器的特點在于:1.超聲波傳播會受到空氣中粉塵的影響；2.超聲波水位傳感器的測量量程大；超聲波水位傳感器屬于非接觸式傳感器，性能不受被檢測介質的影響；制造成本比較高。由于煤礦井下的排水系統(tǒng)重要的安全地位，而水位傳感器是整個排水系統(tǒng)的嗅覺器官。也就是說，一旦水位傳感器失靈，后面的排水硬件和響應軟件設置的再好都無法啟動。所以，合理設計水位傳感也是很重要的。在水位檢測裝置的選擇上，至少選擇兩個水位傳感器來提高水位檢測裝置的可靠性。一般選擇一個超聲波液位傳感器與一個投入式液位傳感器