料位传感器分类以及应用原理解析

料位传感器是物位传感器的一个分支，料位丈量是物位丈量中的一个分支。物位是指贮存容器或产业出产设备里的液体、粉粒状固体、气体之间的分界面位置，根据详细用途分为液位传感器、料位传感器和界位传感器。这三种传感器都有其独有的应用环境，其中料位传感器在火电厂中应用非常广泛。

火电厂目前采用的料位传感器主要有重锤式、核辐射式、超声波式和电容式。

1.重锤式料位传感器

重锤式料位传感器由伺服电动机、悬有重锤的钢丝绳、料位发信装置以及带微机的显示仪表所组成。起动后，微机发出降锤信号，伺服电动机转动放下重锤，当重锤碰到料面后，发信器发出信号给微机，使重锤停止下降并发出升锤信号，伺服电动机反转使重锤上升，并发出料位信号值给显示仪表。重锤升至仓顶后电动机停转，经过一段延时后再重复上述动作。显示仪表上还有料位上、下限报警发信等装置。重锤式料位传感器可解决一定量程范围内的测量问题，典型的测量范围可达60m，而且这种测量与蒸汽、灰尘无关，具有较高的测量精度。

2.核辐射式料位传感器

放射源Co-60（半衰期5.26年）和Cs-137（半衰期32.2年）发射的g射线能够穿透容器壁和容器内的物料。在贮仓下侧装有g 射线接收器，随着料面高度的变化，g射线穿过料层后的强度也不同，接收器检测出射入的g 射线强度并通过显示仪表显示出料位高度。

这是一种非接触式测量法，无需在容器上穿孔而损坏容器，所以适用于危险物品以及高温高压等恶劣环境下的测量。g射线对人体固然存在有害作用，但对于有限剂量，在妥善防护下并无危险。

3.超声波式料位传感器

在贮仓顶部对着料面装有超声波发生器和接收器。发生器发出的超声波经空气层射至料面后就被反射，一部分反射被接收器所接收，由超声波发射至接收所经历的时间乘以声速就可计算出料位高度。由于空气温度的高低会影响声波的传播速度，所以还需测量空气温度以修正声速。超声波式料位传感器适合于测量粒度较大的块料料位。

4.电容式料位传感器

电容式料位传感器是采用测量容器的探头与容器内壁之间、两探头之间或探头与同心测量管之间的电容，利用物料介电常数恒定时极间电容正比于料位的原理进行工作的。

电容式料位传感器的特点是无可动部件，与物料密度无关，但要求物料的介电常数与空气介电常数差别大，变化的介电常数在进行连续测量时要加以补偿，且需用高频电路。

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