液位传感器原理是什么？

投入式液位变送器的新型结构是从电缆型投入式液位变送器基础上发展而来。采用新型不锈钢材质为结构解决了传统电缆型液位变送器的怕堵 、易腐蚀
、不耐高温等缺点，将扩散硅充油芯体封装在不锈钢304壳体内 ，前段防护帽起到保护传感器膜片的作用
，再封绝缘胶保证不会出现渗漏现象 。广泛应用于水利、环保 、工业过程控制、石油
、化工、医药等领域的液位测量控制
。

投入式液位传感器

工作原理：

传感器迎液面受到的压力公式为:P=pgh+Po式

P:传感器迎液面所受压强(为方便理解，以下统称压力)

p:被测液体密度

g:重力加速度(调试时按照9.8015)

Po:液面上大气压

h:传感器投入液体的深度

当传感器投入被测液体中某一深度时 ，被测介质的压力引入到传感器的正压腔，通过线缆导气管将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连
，以抵消传感器正面的Po，使传感器测得压力为:pgh ，显然,通过测取压力P
，可以得到液位深度。

液位传感器有3种，分别如下：

1 、浮筒式液位传感器

浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒 ，液位传感器是根据阿基米德浮力原理设计的 。浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位
、界位或密度的
，它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

2、浮球式液位传感器

浮球式液位变送器由磁性浮球 、测量导管
、信号单元、电子单元 、接线盒及安装件组成，一般磁性浮球的比重小于0.5 ，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动
，导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号 ，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出
。

液位传感器为模块电路
，具有耐酸
、防潮、防震 、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路 ，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。

3
、静压式液位传感器

该变送器利用液体静压力的测量原理工作
，它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿 ，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出 。

液位传感器可分两类：一类是连续测量液位变化的连续式液位传感器;另一类是以点测为目的的开关式液位传感器及液位开关
。目前
，开关式液位传感器比连续式液位传感器应用得广。主要用于过程自动控制的门限、溢流和空转防止等 。连续式液位传感器主要用于连续控制和仓库管理等方面，有时也可用于多点报警系统中
。

下面介绍几种实用化的液位传感器及应用。

1 、电容式液位传感器

电容式液位传感器有两个导体电极(通常把容器壁作为一个电极) ，由于电极间是气体、流体或固体而导致静电容的变化
，因此可以敏感液位 。敏感元件有三种形式，即棒状
、线状和板状 ，其工作温度、压力主要受绝缘材料的限制
。电容式液位传感器可以采用微机控制
，实现自动调整灵敏度，并且具有自诊断的功能 ，同时能够检测敏感元件的破损 、绝缘性的降低
、电缆和电路的故障等
，并可以自动报警，实现高可靠性的信息传递。由于电容式液位传感器无机械可动部分 ，且敏感元件简单，形状和结构的自由以大
，操作方便，因此 ，电容式液位传感器是应用最广的一种液位传感器 。

2、浮于自动平衡式液位传感器

这种传感器通过检测平衡浮子浮力的变化来进行液位的测量
。可以配备微机
，使之具有自检 、自诊断和远传的功能，利用浮于自动平衡式液位传感器可以高精度地测量大跨度的液位。

3
、压力式液位传感器

一般采用半导体膜盒结构 ，利用金属片承受液体压力 。通过封入的硅油导压传递给半导体应变片进行液位的测量。由于固态压力传感器(压阻电桥式)性能的提高和微处理技术的发展
，压力式液位传感器的应用愈来愈广
。近年来.已经研制出了体积小、温度范围宽 、可靠性好
、精度高的压力式液位传感器，同时 ，其应用范围也不断地拓宽。

4、超声波液位传感器

一种非接触式的液位传感器
，应用领域十分广泛 。其工作原理是，工作时向液面或粉体表面发射一束超声波 ，被其反射后
，传感器再接收此反射波
。设声速一定，根据声波往返的时间就可以计算出传吸器到液面(粉体表面)的距离 ，即测量出液面(粉体表面)位置。其敏感元件有二种，一种是由线圈 、磁铁和膜构成的
，另一种是由压电式磁致伸缩材料构成的 。前者产生的是10KHz的超声波，后者产生的是20~40Khz的超声波
。

超声波液位传感器

超声波的频率愈低 ，随着距离的衰减愈小
，但是反射效率也小。因此，应根据测量范围
、液位表面状况和周围环境条件来决定所使用的超声波传感器 。高性能的超声波液位传感器由微机控制
。以紧凑的硬件进行特性调整和功能检测。可以准确地区别信号波和噪声 ，因此
，可以在搅拌器工作的任况下测量液位 。此外，在高温或吹风时也可检测液位 ，特别是可以检测高粘度液体和粉状体的液位
。

1、工作原理：

用静压测量原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时
，传感器迎液面受到的压强公式为：Ρ=ρ.g.H+Po式中：

P：变送器迎液面所受压强；

ρ：被测液体密度；

g：当地重力加速度；

Po：液面上大气压；

H：变送器投入液体的深度；

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，通过测取压强P
，可以得到液位深度。

2 、液位传感器（静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器）是一种测量液位的压力传感器 。静压投入式液位变送器（液位计）是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器 ，将静压转换为电信号
，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA/1～5VDC）。