國內外液位測量的現狀分析
對于液位測量傳感器的研究,國外的液位測量技術起步較早,且投入資金雄厚,發(fā)展非常迅速,到目前為止,國外許多公司都研制出很多功能齊全的、自動化智能程度高、精度高的測量體系與產品系列,如美國DREXELBROOK公司研制的Universall ⅡTM連續(xù)液位變送器(其精度可達0.1%,量程最大15米,4-20mA電流輸出,上、下限位報警,疊加智能通訊協議—HART、Honeywell等),美國在液位傳感器的研制方面也一直處于領先地位。美國Milltronic s公司研制的多量程超聲波液位監(jiān)測系統(tǒng)具有測量液位及液位差的能力,其采用的非接觸式超聲波傳感器,可監(jiān)視30cm到14m范圍的液位變化,該系統(tǒng)專門編制了一種增強回聲的軟件程序,多量程系統(tǒng)被監(jiān)視槽的超聲波分布圖儲存在計算機存儲器中,采用連續(xù)測量確定液位方法來修改分布圖;Magmetrol國際公司的Echtel-FⅡ型超聲波液位控制儀有兩種控制模式:連續(xù)波信號的高增益系列和脈沖信號的超增益系列,還增加了一個檢驗機構,使之具有自檢功能,避免了一般超聲波儀器中零電壓輸出即可能表明無液體,也可表明低液位或控制出現故障等問題。Hybepark電子公司的雙液位傳感系統(tǒng)采用二只分別調節(jié)上限和下限液位的電位計,超聲波探頭安裝在液體之上且與控制裝置連接,控制裝置比較被感受到的極限液位后去啟動指示器和繼電器,然后啟動液位輸出。美國的DREXELBROOK公司與ROSEMOUNT公司以及日本、加拿大等國公司研制開發(fā)的產品在國際市場上占有很大的比重。據統(tǒng)計,DREXELBROOK公司至今在全世界已經有3萬多例成功的現場應用。
還有其它國家和公司研制的
液位傳感器等產品,廣泛應用于工業(yè)、食品等行業(yè),并大量地進入我國液位測量領域。在我國,由于受到歷史原因影響,液位傳感器的研制開發(fā)技術都比較落后,各個基礎行業(yè)的資金投入不協調,以及一定時期的人才青黃不接,導致了相關配套領域發(fā)展遲緩甚至于停滯不前,使得我國的液位測量技術、測量方法遠遠落后于其它發(fā)達國家,測量系統(tǒng)的自動化程度不高,精度可靠性、功能等多方面都不如國外同類產品,差距很大。
近幾年來,隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟、技術水平得到了迅猛的發(fā)展,國家也加大了這方面的投入,測量技術得到了全面發(fā)展和更新,液位測量技術發(fā)展比較迅速。我國許多科研單位及企業(yè)共同研制開發(fā)了有關液位測量方面的傳感器,這些產品在性能指標上、功能上,都比以前有了很大程度上的提高,但是與國外同類技術相比還有待進一步的改進。
河南科技大學的鄧瑞濤等在新型液位傳感器的研究中,主要研究了變介電常數電容式傳感器工作原理,根據極板之間介質量的變化引起電容量隨之發(fā)生變化,設計了相應的檢測濾波電路,通過轉換電路轉換成頻率輸出,應用單片機構成控制檢測系統(tǒng),從而達到準確測量油量變化的目的。
海軍工程學院陳振林等提出的高精度溫度測量電路非線性補償研究,這有利于提高測量的精度。
國內外液位傳感器的發(fā)展方向
物位傳感器的發(fā)展范疇大致有:壓力、溫度、流量和液位等四大類熱工參量的檢測,這些參量的檢測始終倍受人們的關注,因為不僅這些參量本身重要,同時也因為它們是許多測量的基礎,而液位參量作為四大參量之一,其研究開發(fā)工作可分為兩個大方向來開展。
液位傳感器的橫向發(fā)展主要表現為四個方面,即:1)非接觸測量,2)液位測量系統(tǒng)的智能化,3)小型化、集成化,4)數字化。
液位傳感器的縱向發(fā)展主要表現為四個方面,即科學技術的全面發(fā)展、科學技術的交叉發(fā)展、邊沿科學技術、檢測精度。