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第四章 物位检测 广州铁路职业技术学院机电系 制作 第四章 物位检测 本章内容包括一个项目和二个拓展实训，通过项目和拓展实训掌握物位检测的基本方法。以水箱水位检测为例，认识常用物位计的工作原理，了解物位检测系统组成。 拓展实训是对本章基本知识的补充应用，加深理解电容式液位计的工作原理和使用,以及掌握用霍尔传感器测液位的方法。 项目四 物位检测 项目四 物位检测 1. 项目目的 1）掌握物位检测的基本概念 2）掌握物位计的使用方法。 3）学会分析水位控制电路。 4）学会安装物位传感器。 2. 项目条件 导电式水位传感器3只探知电极、水箱、电路板、继电器、晶体管等电子元件。 3. 项目内容及要求 选择合适的液位传感器，组成控制电路，控制水位报警，实现水箱中缺水或加水过多时自动发出声光报警。 项目一 自动检测系统认识 二. 基本知识 项目四 物位检测 2、物位检测分类 按测量原理分为：差压式液位检测、浮力式液位检测、电容式液位检测、超声波式液位检测、霍尔式液位检测等。 按接触方式分为：非接触式检测和接触式检测。 项目四 物位检测 4.2.2 差压液位检测 项目四 物位检测 选取A、B两引压点，接入差压度，可得差压，再利用公式9-2求得压力。 项目二 物位检测 4.2.3浮力式液位计 项目二 物位检测 项目四 物位检测 当浮筒没浸没液体时，浮筒的重力与弹簧弹力达到平衡，有G=Cx0 设液位高度为H，浮筒由于向上移动而实际浸没在液体中的高度为h，则浮筒移动的距离即弹簧的位移改变量Δx为 Δx=H-h 根据力平衡原理： G-F=C（x0-Δx） 将上式简化得 ： Mg-Ahρg=C(x0-Δx） 由于H≥Δx，H≈h，因而 H= 项目四 物位检测 4.2.3 电容式液位计 项目四 物位检测 项目四 物位检测 超声波式物位计 项目四 物位检测 超声波传播距离为h1，超声波的速度为C，传播时间为Δt，则超声波传感距离计算如下： 项目四 物位检测 例4-1：从图4-9超声波液位计的显示屏上测得t0=1.5ms，t1=6.0ms。己知水底与超声探头的间距h2为8m，反射小板与探头的间距h0为0.5m，求液位。 项目四 物位检测 喇叭形 超声波物位计 超声波传感器物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 项目四 物位检测 超声波测厚 石料测厚 混凝土测厚 项目四 物位检测 导电式水位传感器 项目四 物位检测 4.3物位检测实施过程 4.3.1 工作计划： 本项目在实施过程中，以小组为单位，进行电路板装配和实验，并记录实验结果。具体工作计划如表9- 2所示。 项目四 物位检测 4.3.2方案分析 项目四 物位检测 项目四 物位检测 4.3.3操作分析 本项目操作过程如下： 1）分析和理解图4-11所示水位报警电路，或自己设计报警电路。 2）准备电路板、晶体管、电极、报警器等元器件，认识元器件。 3）装配水位报警器电路。 4）安装三个电极于水箱的不同水位高度，接通水位报警器电路。 5）给水盆慢慢加水，对正常水位、缺水水位、超高水位对电路的报警效果进行电路调整。 6）进行正常水位、缺水水位、超高水位时电路报警实验，并对报警实验进行记录。 项目四 物位检测 4.4检测与评估 4.4.1检测方法： 本项目检查时要注意两点： 1）在缺水水位时，检查低水位指示亮时否亮，报警器是否响。 2）在超高水位时，检查高水位指示亮时否亮，报警器是否响。 3）在缺水位和超高水位之间，检查报警器是否响。 4.4.2评估策略：见表4-3。 拓展实训1 电容式料位计使用训练 实训目的 紧密结合生产实际电容式液位传感器进行实训，提高学生现场分析判断能力。 掌握电容式液位传感器的安装工艺和调试方法。 实训要点 根据现场液位罐的材料和高度选择传感器的探头长度。 系统设计机械安装和电气安装。 检验与调试。 预习要求