RZ-JY500投入式液位計(jì)工作原理及在液肥中應(yīng)用案例

      液位測(cè)量是工業(yè)生產(chǎn)重要的環(huán)節(jié)，尤其在大量使用液體容器的紅工及石油企業(yè)，液位測(cè)量有兩種，包括液位信號(hào)器和連續(xù)液位測(cè)量。其區(qū)別在于，液位信號(hào)器是對(duì)幾個(gè)固定位置的液位進(jìn)行測(cè)量，用于液位的上、下限報(bào)警等;而連續(xù)液位測(cè)量是對(duì)液位連續(xù)地進(jìn)行測(cè)量，**應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、定量施量、高爐沖渣水位測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具有非常重要的意義。在實(shí)際安裝與使用中，液位信號(hào)器具體為開(kāi)關(guān)量信號(hào)裝置，而連續(xù)液位測(cè)量則可以液位顯示器來(lái)觀測(cè)。目前，對(duì)液位測(cè)量的精度要求不僅愈來(lái)愈高，且需要測(cè)量?jī)x能夠適應(yīng)一些特殊環(huán)境，如高溫、高壓、強(qiáng)放射性及強(qiáng)腐蝕性等條件。液態(tài)肥因其生產(chǎn)費(fèi)用低、肥效高、易吸收、節(jié)支增產(chǎn)效果顯著及施用過(guò)程中可以根據(jù)需要加入土壤所缺少的植物營(yíng)養(yǎng)兒素等優(yōu)勢(shì)迅速得到了**應(yīng)用。而變量施肥作為**農(nóng)業(yè)的重要部分，其技術(shù)基礎(chǔ)就是對(duì)液肥液位的**控制。目前市場(chǎng)上，液位控制系統(tǒng)大致可分為以下兩種:

    1)機(jī)械式控制系統(tǒng)。機(jī)械式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉;但這種控制裝置故障多、誤動(dòng)作多，且只能單獨(dú)控制，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信較難實(shí)現(xiàn)。

    2)交流調(diào)壓/變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過(guò)安裝在水泵出口管道上的壓力傳感器，把出口壓力變成標(biāo)準(zhǔn)土業(yè)電信號(hào)的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大、多路切換、A/D變換成數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算與給定量的比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，得出調(diào)節(jié)參量;經(jīng)由D/A變換給調(diào)壓/變頻調(diào)速裝置輸入給定端，控制其輸出電壓變化，來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到控制水位的目的。

    本文以液態(tài)施肥機(jī)為依托，針對(duì)一定體積的液肥進(jìn)行液位試驗(yàn)，通過(guò)以RZ-JY500系列投入式液位計(jì)為主要硬件資源設(shè)計(jì)硬件電路，畫(huà)出相應(yīng)的軟件流程圖進(jìn)行測(cè)試。數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證表明:該傳感器在液肥液位測(cè)量中安裝維護(hù)方便，能適應(yīng)液肥這種特殊環(huán)境，其容量和液位高度的測(cè)量誤差也滿足實(shí)際要求。


 
系統(tǒng)工作原理及組成
    微壓式液位計(jì)采用的是壓力敏感兒件實(shí)現(xiàn)力電轉(zhuǎn)換。傳感器的液位量程是0一1.3m，且這段量程液位所對(duì)應(yīng)的深度約合壓力相比其他要小很多，因而稱其為“微壓式”。本系統(tǒng)是所選的正是微壓式傳感器，它將液位信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 } 20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

若設(shè)所測(cè)液體密度為P，液位高度為h，大氣壓為Po，重力加速度為g，則液體所受壓力P=pgh + p}。這時(shí)，為抵消大氣壓力變化所帶來(lái)的測(cè)量誤差，傳感器變送器部分采用導(dǎo)氣電纜將大氣壓力P。引入敏感兒件的負(fù)壓腔，進(jìn)而使P = Pgh。顯然，若已知液體密度，通過(guò)測(cè)取壓力P就可換算出相應(yīng)的液位高度。

1.2投入式液位計(jì)選型
對(duì)液位的測(cè)量選用潤(rùn)中儀表科技有限公司生產(chǎn)的RZ-JY500系列。其基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，再將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的變換，利用這一特性來(lái)完成對(duì)液位的測(cè)量。主要技術(shù)參數(shù)如下:量程1.3m，精度0. 5 % Fs，電壓18一36VDC輸出4一20 mA o   
其優(yōu)點(diǎn)包括:
①能實(shí)時(shí)測(cè)量罐內(nèi)各點(diǎn)液位;
②直流4一20 mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出;
③密封性好，測(cè)量元件不與液肥直接接觸，避免了液肥對(duì)兒件的腐蝕。
 
結(jié)論
    RZ-JY500靜壓投入式液位計(jì)的液肥檢測(cè)系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)地顯示液位及容量的變化，實(shí)用性較強(qiáng)，且成本低廉。在隨機(jī)的測(cè)量試驗(yàn)中，節(jié)省了人力及物力，同時(shí)也提高了檢測(cè)的效率。該投入式液位計(jì)體積小巧、使用方便、維護(hù)成本不高，優(yōu)十其他如超聲波傳感器。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明:該微壓傳感器性能指標(biāo)能滿足較高精度要求的測(cè)量，為液肥播種機(jī)的進(jìn)一步智能化奠定了一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，對(duì)其它的液位測(cè)量也具有較好的借鑒作用。

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