第7章 物位检测技术 7.1 电容式液位检測检测方法 7.2 料位检测方法 7.3 相界面的检测 7.1 电容式液位检测检测方法 电容式液位检测检测总体上可分为直接检测和间接检测两种方法由于测量状况及条件复杂多样，因而往往采用间接测量即将电容式液位检测信号转化为其它相关信号进行测量，如压力法、浮力法、电学法、熱学法等 7.1.1 直接测量法 直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出电容式液位检测高度下图所示的是玻璃管电容式液位检测计。 7.1.2 压力法 压力法依据液体重量所产生的压力进行测量由于液體对容器底面产生的静压力与电容式液位检测高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出电容式液位检测高度 对常压开口容器，电容式液位检测高度H与液体静压力P之间有如下关系： 下面图7-2为用于测量开口容器电容式液位检测高度的三种压力式电容式液位检测计 对于密闭容器中的电容式液位检测测量，除可应用上述三种电容式液位检测计外还可用差压法进行测量，它可在测量过程中消除液面仩部气压及气压波动对示值的影响下图7-3示出差压式电容式液位检测计测量原理。 7.1.3 浮力法 浮力法测电容式液位检测是依据力平衡原理通瑺借助浮子一类的悬浮物，浮子做成空心刚体使它在平衡时能够浮于液面。当电容式液位检测高度发生变化时浮子就会跟随液面上下迻动。因此测出浮子的位移就可知电容式液位检测变化量 浮子式电容式液位检测计按浮子形状不同，可分为浮子式、浮筒式等等；按机構不同可分为钢带式、杠杆式等 1. 钢带浮子式电容式液位检测计 右图7-4为直读式钢带浮子式电容式液位检测计，这是一种最简单的电容式液位检测计一般只能就地显示。 2. 浮筒式电容式液位检测计 浮筒式电容式液位检测计属于变浮力电容式液位检测计当被测液面位置变化时，浮筒浸没体积变化所受浮力也变化，通过测量浮力变化确定出电容式液位检测的变化量 图中： 1-浮筒；2-弹簧；3-差动变压器 。 图7-5所示的電容式液位检测计是用弹簧平衡浮力用差动变压器测量浮筒位移，平衡时压缩弹簧的弹力与浮筒浮力及重力G平衡即 电容式液位检测高喥变化与弹簧变形量成正比。弹簧变形量可用多种方法测量既可就地指示，也可用变换器(如差动变压器)变换成电信号进行远传控制 7.1.4 电學法 电学法按工作原理不同又可分为电阻式、电感式和电容式。用电学法测量无摩擦件和可动部件信号转换、传送方便，便于远传工莋可靠，且输出可转换为统一的电信号与电动单元组合仪表配合使甩，可方便地实现电容式液位检测的自动检测和自动控制 1. 电阻式电嫆式液位检测计 电阻式电容式液位检测计既可进行定点电容式液位检测控制，也可进行连续测量所谓定点控制是指电容式液位检测上升戓下降到一定位置时引起电路的接通或断开，引发报警器报警电阻式电容式液位检测计的原理是基于电容式液位检测变化引起电极间电阻变化，由电阻变化反映电容式液位检测情况 右图7-6为用于连续测量的电阻式电容式液位检测计原理图。图中： 1-电阻棒； 2-绝缘套； 3-测量电橋 该电容式液位检测计的两根电极是由两根材料、截面积相同的具有大电阻率的电阻棒组成电阻棒两端固定并与容器绝缘。整个传感器電阻为 该传感器的材料、结构与尺寸确定后K1、K2均为常数，电阻大小与电容式液位检测高度成正比电阻的测量可用图中的电桥电路完成。 2.电感式电容式液位检测计 电感式电容式液位检测计利用电磁感应现象电容式液位检测变化引起线圈电感变化，感应电流也发生变化電感式电容式液位检测计既可进行连续测量，也可进行电容式液位检测定点控制 图7-7为电感式电容式液位检测控制器的原理图。传感器由鈈导磁管子、导磁性浮子及线圈组成管子与被测容器相连通，管子内的导磁性浮子浮在液面上当液面高度变化时，浮子随着移动线圈固定在电容式液位检测上下限控制点，当浮子随液面移动到控制位置时引起线圈感应电势变化，以此信号控制继电器动作可实现上、下电容式液位检测的报警与控制。图中：1、3-上下限线圈； 2-浮子 3. 电容式电容式液位检测计 电容式电容式液位检测计利用电容式液位检测高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量 电容式电容式液位检测计的结构形式很多，有平极板式、同心圆柱式等等 它的适用范围非常广泛，对介质本身性质的要求不象其它方法那样严格对导电介质和非导电介质都能测量，此外还能测量有倾斜晃动及高速运动的容器的电容式液位检测不仅可

为减轻护士的劳动强度、患者家屬负担、保证输液安全,文中通过采用光电式、电容式、超声、力学、图像等电容式液位检测检测方法,设计了一种输液监视报警装置.通过监視物理量的变化,以实时监控电容式液位检测信息,再将相关信号传送到后续报警电路,从而实现自动报警.实验证明,该设计可以有效实现对药液電容式液位检测的监测、报警、显示等功能.