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料位传感器的工作原理及其在市场上的应用

来源:华强商城 发布时间:2021-11-15

摘要: 物位传感器的工作原理及其在市场上的应用,物位传感器适用于哪些领域。连杆1由顺磁或抗磁材料组成,如铝管或铜管;长度可根据筒仓高度确定。铁芯2由铁磁性材料制成,铁芯2上绕有一定匝数的线圈4;铁芯2、线圈4、支撑套3通过螺纹与两端连杆连接,形成上部自感传感器;中间自感传感器5和下部自然传感器6的结构与上部自感传感器相同。

物位传感器的工作原理及其在市场上的应用,物位传感器适用于哪些领域。

连杆1由顺磁或抗磁材料组成,如铝管或铜管;长度可根据筒仓高度确定。铁芯2由铁磁性材料制成,铁芯2上绕有一定匝数的线圈4;铁芯2、线圈4、支撑套3通过螺纹与两端连杆连接,形成上部自感传感器;中间自感传感器5和下部自然传感器6的结构与上部自感传感器相同。

物位传感器

料位传感器可将多个自感线圈依次固定在连杆1上,实现连续料位的数字报警检测。

料位传感器的基本原理是通过测量电路将电感的变化转化为电压或电流的变化,并通过电压或电流信号的变化采集被测变化信号。

铁芯2和线圈4构成一个料位传感器:

当铁磁性粉尘未到达自感线圈时,假设磁路的空心气隙为&。线圈的电感可根据以下公式计算:

式中:W为线圈匝数;Rat是磁路的总磁阻。


磁路中的总磁阻为:


式中:L.为磁路各部分的长度;U是磁路各部分的磁导率;A.是磁路各部分的横截面积,m2;4O是空气的磁导率;A2是气隙的横截面积。

由于此料位传感器中存在气隙。如果方程式(2)右侧的一项可以省略,则为:

代入式(1)的电感值为:

当铁磁性粉尘到达(并覆盖)自感线圈时,假设磁路的空心气隙为零,8是磁路中粉尘的长度。那么线圈中的电感是:

式中:W2为线匝数;RM是磁路的点磁阻。


磁路中的磁阻为:


式中:L1为铁芯2的长度;μ1为铁芯2的磁导率;A1是芯2的横截面积;6为铁磁性粉尘的长度;μ2为铁磁性粉尘的磁导率;A2是灰尘的横截面积。

磁力线的路径最短,磁力线在铁芯2的L1线和尘路之间。近似相等,即:

由于灰尘材料在所有侧面包围铁芯2,因此灰尘材料的横截面积A2等于铁芯2的横截面积A1。因此,将等式(5)的右侧排序,并用等式(4)替换。将方程式(3)与方程式(6)进行比较:

铁芯2的材料是磁铁,它是≥ 5000; 粉尘材料的成分为铁金属氧化物,其含量为≥ 300因此,式(7)的右端远小于1,即根据法拉第电磁感应定律:

当外部电压保持不变且线圈内阻较小时,可以认为E的变化较小。将等式(8)替换为上述等式,以获得:

也就是说,当材料到达自感测传感器时,线圈电感L2远小于材料未到达料位传感器时的电感L1。同时,线圈中相应自感测电流的振幅变化信号确定材料达到的位置。

单线圈气隙传感器的线性度不好,无法在实际工程中应用;这里,通过自感电流或电压变化范围大的特性来采集开关量,从而判断材料的位置;连杆上可安装多个单线圈,达到数字报警水平的目的,性能稳定可靠。


料位传感器应根据控制对象的矛盾性和特殊性进行设计,不宜用一般性代替特殊性。根据钢铁厂粉尘的铁磁特性,根据单线圈电磁信号的特点,由单片机或可编控制器采集和控制多个单线圈信号的开关量。应用中可实现连续料位检测,结构简单可靠;实验发现,当料位达到和未达到自感测器时,自感测电流相差达5倍。料位到达时,单片机控制单线圈切断电源。卸荷后恢复供电,既能消除铁芯的磁性,又能避免单线圈发热。自感线圈采用高性能漆包线绝缘。因此,线圈在100高温环境下仍能正常工作,料位传感器在恶劣的工作条件下也能正常工作。


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