变浮力式液位计的测量原理

  仪器网 ·  2012-07-14 23:41  ·  40173 次点击
浮简液位什是变浮力式液位计的典型仪表。其基本原理是当浮筒被液体浸没的高度不同时,浮筒上的浮力也不同,因此通过检测浮筒所受的浮力,便可以确定液位。如图4-6所示,横截面积相同的圆筒形金属浮筒,悬挂在弹赞上。浮筒的重力W、浮力F的合力被弹簧力所平衡。
浮简在其平衡时存在如下关系:
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由式(4一5)可知,弹簧位移量△X与液位变化H成比例关系。如果在浮筒的连杆上安装一铁芯(图4一6),通过差动变压器便可以输出相应的电信号,指示出液位的数值。
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差动变压器由原边线圈、两个副边线圈和铁芯组成。原理图如图4-7所示。在原边线圈加一交流励磁电源后,在线圈上产生交变磁通,并在两副边线圈上分别感应出交流电压V1、V2。但因两线圈反向串联,它们所产生的电压互相抵消。输出电压V0=V1-V2.
由于因两副边线圈的磁路对称、匝数相等,当铁芯处于两副边线圈中心平衡位置时,在任一瞬间穿过两副边线圈的磁通都相等,因而感应电压V1=V2,输出电压V。=0。而当铁芯随浮筒运动时,输出电压Vo的大小将取决于铁芯的位置。
当铁芯白中间位里有一向上的位移时,磁路对两线圈不再对称,这时上边线圈中交变磁通的幅值将大于下面线圈中交变磁通的幅值,两线圈中的感应电压不同,V1>V2,因而有输出电压V0>0。反之,当铁芯下移时,两电压的关系将是Vz>V,,此时输出电压的相位与卜述相反。
信号V0经过整流、滤波电路可以得到直流电流信号,大小与铁芯位移相对应,与被测液位成正比。
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