压力传感器和液位传感器都是我们平时常见的传感器,这两种传感器有什么必然的联系和区别呢,只有全面的了解了两者之间的关系,我们才能更好的去选择属于自己的类型。
首先,压力传感器和液位传感器的测量原理是相似的,都是利用当传感器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力公式为:Ρ=ρ.g.H+Po式中:P是液位计迎液面所受压力ρ是被测液体密度g是重力加速度(调试时按照9.8015)Po是液面上大气压H是传感器投入液体的深度同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρ.g.H,显然,通过测取压力P,可以得到液位深。只是压力传感器输出是是压力P,而液位传感器输出的是深度H。
其次,压力传感器与液位传感器的分类不同。压力传感器一般可分为应变片压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器。而液位传感器一般分为浮球式液位变送器、浮筒式液位变送器、静压式液位变送器。
后,液位传感器可以说是压力传感器功能的拓展。在很多情况下只要稍作改变,液位传感器和压力传感器就可以通用。随着技术的发展,以及使用环境的变化,压力传感器和液位传感器的分工也会越来越详细。它们也将各尽所能。从而使压力传感器和液位传感器变成两个不同的大家族。
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位移传感器是把物体的运动位移转换成可测量的电学量一种装置。通常用于把不便于定量检测和处理的位移、位置、形变、振动、尺寸等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式(LVDT)、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅、磁致伸缩式等传感技术来测量。
其中磁致伸缩位移传感器因具有易实现数字化、精度高、抗干扰能力强、适应恶劣环境、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到广泛的应用。
常见故障及排障方法
直线位移传感器的工作原理是跟滑动变阻器一样的,它作为分压器使用的,它是以相对的输出电压来呈现出所测量位置的实际上的位置。
1、如果电子尺已经使用很长时间了,而且密封已经老化,同时夹杂着很多杂质,而且水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻的,这样会使显示的数字不停地跳动。
这个时候可以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了,需要更换。
2、若电源的容量很小,就会出现很多情况的:熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换,有波动,或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动,造成测量结果误差很大。
如果电磁阀的驱动电源于电子尺供电电源同时在一起的时候,更容易出现以上的情况,情况严重时用万用表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。
如果情况不是因为高频干扰、静电干扰或者是中性不够好的造成的,那么就有可能是电源的功率太小造成的。
3、调频干扰和静电干扰都有可能让直线位移传感器的电子尺的显示数字跳动的。
电子尺的信号线与设备的强电线路要分开线槽。电子尺必须要强制性地使用接地支架,而且同时让电子尺的外壳跟地面良好地接触。
信号线需要使用屏蔽线,而且电箱的一段应该跟屏蔽线接地的。
如果有高频干扰的时候,通常使用万用表的电压测量就会显示正常,但是显示数字就是会跳动不停的;而出现静电干扰时,出现的情况也是跟高频干扰一样的。
要证明看是否是静电干扰时,可以先使用一段电源线把电子尺的封盖螺丝跟机器上的某一些的金属短接起来就可以了,只要一短接起来,静电干扰就会马上消除掉的。
但是如果要消除掉高频干扰就很难用上面的方法了,变频节电器和机器手都经常出现高频干扰的,所以可以试一下用停止高频节电器或者机械手的方法来验证是不是高频干扰的。
4、如果直线位移传感器的电子尺在工作的过程当中,在某一点的显示数据有规律地跳动,或者是没有显示数据的时候;
出现这种情况就需要检查连接线绝缘是不是出现破损的现象,并且跟机器的外壳很有规律地接触而导致的对地短路。
5、供电的电压一定要稳定,工业的电压需要符合±0.1[%]的稳定性,例如,基准电压是10V的话;
就可以允许有±0.01V的波动变化,如果不是的话,就会引起显示的圈套波动这样的情况。
但是如果这个时候的显示波动的幅度没有超过波动电压的波动的幅度的话,那么电子尺就是正常的了。
6、安装直线位移传感器的对中性需要很好,但是平行度可以允许有±0.5mm的误差,角度可以允许有±12°的误差。
但是如果平行度误差和角度误差都是偏大的话,这样会出现显示数字跳动的情况。那么出现这样的情况的时候,必须要对平行度和角度进行调整了。
7、在连接的过程当中,一定要多加注意,电子尺的三条线是不可以接错的,电源线和输出线是不可以调换的。
如果上面的线接错的话,就会出现线性误差很大的情况,要控制的话是很难的,控制的精度也会变得很差,而显示很容易出现跳动的现象等等。
位移传感器种类繁多,应用领域不断扩大,同时有越来越多的创新技术被运用到传感器中,如基于OEM的LVDT技术、超声波技术、磁致伸缩技术、光纤技术、时栅技术等,位移传感器技术已取得了突破性进展。
由于技术的进步,使得各种传感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,从而极大地扩展了应用范围,形成了一个高速增长的产业。
典型案例回顾 某电厂#3机为处理OPC电磁阀漏油事故而停机检修,在停机过程中,转速下降到约1700rpm时,由于机组振动大,造成DEH测速探头A被打坏,紧接着在转速下降到约1300rpm时,测速探头B也破打坏。由DEH中对转速信号进行了三选二处理,因此DEH测速为0。此时,如果机组冲转,则有可能造成调门快速开启,引起机组的非正常超速。 技术分析 上述现象出现是由于机组轴振大,测速齿轮的径向跳动超过了转速探头与测速齿顶的间隙所致。 DEH-IIIA系统通过MCP卡(C2908306)和MCP-TB端子板(C2908296)配合进行转速的测量。其中MCP-TB端子板(C2908296)只起到对测速传感器感应电压的转接功能,即,感应电压直接送到MCP卡,在卡里进行脉冲计数,得出转速值。 因此,当测速探头故障,或线路故障,感应电压为零时,测出的转速值即为零。如果此时转速回路运行,则会引起机组转速的飞升,影响机组的安全可靠运行。 解决方案 针对上述问题,新华公司技术人员总结多方经验,经过研究设计,用新型MCP-TB端子板(C2908476)替换原有的MCP-TB端子板(C2908296)。改进后的DEH-IIIA的测速系统,在同样稳定可靠的前提下,增加了转速传感器故障检测和报警功能,能更有效地判断转速信号是否异常。 新型端子板的工作原理 对于不同的洞探头,其正常工作时具有一定范围的内阻。探头故障,或线路故障时,除了引起感应电压的变化,也将使探头的内阻发生变化。因此,通过检测探头的内阻大小可以间接地反映探头的正常状态。即,新型MCP-TB端子板在将感应电压直接送到MCP卡,在卡里进行脉冲计数,得出转速值的同时,通过端子板上的整流滤波和限值比较电路,将感应电压转换为判断信号是否异常的开关量;另外还通过稳压检测电路将信号电源是否异常转换为开关量,并将两者连接到输出端子上。 实际应用时,可以端子上将上述两个开关量取出,接入DI板,读入DPU,通过组态进行判断。因此,改进后的DEH-IIIA测速系统能够判断就地探头是否故障,线路连接是否异常(是否短路或断路)从而判断转速信号的有效性,以便DEH采取有效措施,防止超速,从而能确保机组的安全运行。 测速卡端子板(简称MCP-TB)是配合测速卡(MCP卡)使用的端子板。作为MCP卡输入/输出接口,共可接入6路脉冲信号,12路DO信号.端子板上有2个37芯电缆插座P1及P2,P1通过一根有3个并行端口出口的I/O电缆,同时连接3块MCP卡,通过相同的电缆,P2同时连接3块OPC-MCP卡。