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如何监控玻璃管液位计中的液位 - 图文 

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传统液位计种类很多,有玻璃管液位计、玻璃板液位计。其原理很简单,就是在水箱外通过拷克阀门将水引到一个玻璃管内。因为玻璃管是透明的,所以可以通过玻璃管看见液位高低。再好一点的就是在外面加一衬托、标尺等,让人们能容易看到液位状态。但这种液位计只能现场显示,无法将液位信号转换为电信号,实现远距离监控。所以传统玻璃板/管液位计用起来很方便,但如何将其中的液位信号转换为电信号实现远距离自动控制呢?下面介绍一种在玻璃管外加装光电监控探头夹的方法。

光电监控探头夹就是在玻璃管外加装一红外发光管,发射红外线。另一方安装一红外接收管,接收红外线。在玻璃管内放一个浮子。当浮子经过红外探头时,遮住光路,就将液位信号发送出去。具体原理图如下:

如果是普通的水,在玻璃管内放一个普通的浮子就可以了。玻璃管外放置红外探头。当浮子经过探头时,遮住光路,转换器就将水位信号发送出去。

如果是热水,玻璃管最好采用石英管,它的硬度、透明度、耐酸性、耐高温性和耐磨性都要远高于玻璃管。液位计两端的拷克阀门也要采用可用于热水的不锈钢阀门,不只起截止阀的作用,其内部的钢球具有逆止阀的功能,当液位计发生意外破损泄漏时,钢球可在介质压力作用下自动关闭液体通道,防止液体大量外流起到平安维护作用。在石英管内放一个耐高温的浮子,热水浮子采用新兴的有机高分子材料制作,可以耐受150℃以上的高温。浮子随水位上下浮动。玻璃管外放置一发光电管,另一端接一根光纤,将光信号引出来。因为光接收管易受温度影响,所以必须用光纤引出光信号。这样电子元件不接触高温,因而使用寿命长。当浮子经过时,遮住光路,转换器就将水位信号发送出去。这种方式可以解决高温热水的液位控制问题。

1现在所有的液位传感器绝大部分不能用于热水。因为热水有水蒸汽,电极式、光电式、超声波都不能使用。因为环境温度较高,压力传感器、干簧管就不能使用。在高温热水中采用传统玻璃管液位计外加光电探头的方法,电子元件不接触热水,因而使用寿命长。光电探头通过转换器可以接入各类GKY液位控制仪表,设计时只需在原仪表型号后加标BLR就可以了,如果是凉水,只加标BL即可。比如需要选用GKY2-4T仪表,则设计型号为GKY2-4T-BLR用于热水,GKY2-4T-BL用于凉水。GKY液位控制仪表具有多种功能,可以满足各种液位自动控制的场合。仪表可以装在控制箱的面板上,也可以做成台式仪表固定在墙上。控制报警器是仪表的简化,只具备简单的控制和报警功能。下表列出了一些GKY液位控制仪表和控制器的功能和型号,方便大家选择。关于其他液位计的性能可以参见附录中的“各类液位传感器原理和性能分析”一文。

常用液位控制仪表和控制器(均具有液位显示、供水排水选择等功能)

产品名称

产品型号GKYGKY-4T

配备的传感器数量2个GKY液位传感器4个GKY液位传感器

主要功能

手动自动转换/水泵故障报警

双保险/超高超低水位报警/手动自动转换/水泵故障报警

GKY系列仪表

GKY2-3T

多台泵专用仪表

GKY3-4TGKY4-5T

GKYU系列仪表

GKYU-5TGKYU-4TGKYU-3TGKY-2TR

配备通信接口仪表

GKY-4TRGKY2-3TR

3个GKY液位传感器4个GKY液位传感器5个GKY液位传感器5个GKY液位传感器4个GKY液位传感器3个GKY液位传感器2个GKY液位传感器4个GKY液位传感器配3-5个GKY液位传感器

2双台泵交替使用/紧急情况同时启动3台泵循环工作,最多3台泵同时工作。4台泵循环工作,最多4台泵同时工作。每一个传感器对应一个继电器输出,输出触点为无源触点,客户可根据自己的需求灵活使用。

GKY系列仪表均可以配备RS485通讯接口,支持MODBUS通信协议,也支持ASCII码传输。可以方便的组建物联网,达到远程监控的目的。

GKY3-4TRGKY4-5TR

通用液位UGKY-1T控制报警UGKY-2T器

(可以设置为

①-④种控制

1个GKY液位传感器2个GKY液位传感器

①水满或缺水报警/控制器②上限水满下限缺水报警/控制器③将控制器设置为GKY或GKYU工作模

④水泵缺水保护控制器

功能)

无线传输液位控制收发器

GKYM

多个GKY液位传感器

通过移动网(GPRS/5G/NB)传输液位信号

GKYWXGKYDXF-BJ在以上任何一

多个GKY液位传感器1个GKY液位传感器接入1-16个点的干簧管和夹在传统玻璃管

通过无线天线传输液位信号遇紧急情况向管理员发短信打电话例如GKY2-3T-BL是用于凉水玻璃管液位计的双台泵仪表,GKY2-3T-BLR是用于热水玻璃管液位计的,GKY2-3T-GH是接入4个干簧管的仪表的(干簧管的个数要比T多一个,因为要增加无水位监控点)。

热水液位控制和传统液位计仪表

款仪表型号后

加标-BL即可。液位计上的热水/凉水热水加-BLR,干簧管加标-GH。

光电探头夹

定制仪表可以根据客户要求定制仪表。

附录:各类液位传感器原理和性能分析

液位控制/水位控制的核心在于液位传感器,它决定了液位控制系统的可靠性、稳定性及使用寿命。液位控制显示仪表做得好坏,可以起到景上添花的作用,可以增加很多功能,但并不是决定液位控制系统寿命的核心。目前大部分液位传感器在清水中使用寿命最长。一般一年多,好一点的两年,一般不超过三年,差的仅几个月。在热水中绝大部分液位传感器不能使用,在污水中液位传感器的使用寿命会大打折扣。所以,现有的液位自动控制系统使用寿命一般就是一两年,这和现代微电子技术的发展形成鲜明对比。现代微电子技术如我们的冰箱彩电等使用寿命至少都在七八年以上。因此我们现在对现有液位传感器技术,如电极式、光电式、GSK/UQK/GKY、压力传感器、超声波传感器等的原理和性能分析一下。

一、电极式液位控制/水位控制原理

3电极式是最早的液位控制/水位控制方式,其控制原理很简单:因为水是导体,有水的时候两个电极间导电,交流接触器吸合。图1.1为电极式在水中控制原理示意图。但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。如果不及时清理,电极就会失去作用。所以电极式液位传感器在清水中使用也只有几个月的寿命,在污水和热水中均不能使用。电极式液位控制技术,简单便宜,但使用寿命较短。为了弥补电极式液位控制技术的缺陷,人们想办法将电极和水分离出来,于是出现了干簧管,形成了UQK和GSK两种液位控制技术。

二、UQK液位控制/水位控制原理

干簧管将电极触点密封在玻璃管内,接近磁铁,触点就会吸合。所以人们在浮球里放一块磁铁和上、下两个干簧管,通过导线将浮球固定于水池中,如图2.1。这就是UQK的液位控制/水位控制方式。当水池无水的时候,浮球下垂,磁铁在下限干簧管处,故下限干簧管吸合。当水池有水的时候如图2.2,浮球上翻,磁铁在上限干簧管处,故上限干簧管吸合。将干簧管触点串接交流接触器,就可以控制水泵启动,见图2.3。这种方式依靠水的浮力使浮球上下翻转,上限、下限间的距离依据导线的长度来决定。由于要考虑耐流问题,导线不能太细。同时导线使用一段时间后,变得僵化发硬,翻转很不灵活。于是浮子翻转有时高一点,有时低一点,上下限位置很不准确。于是出现了定位准确的GSK方式。

4三、GSK液位控制/水位控制原理

GSK也采用干簧管,它将干簧管固定在管壁内固定的位置。浮子随着浮力沿着管壁上下滑动,见图3.1。浮子内有磁铁,经过干簧管时,触点吸合。干簧管触点也是直接串接交流接触器,可以控制水泵启动,见图3.2。GSK上下限位置精确,但管壁不能有脏东西,安装不能倾斜(小于30°),否则会影响浮子的上下移动。干簧管使用的环境温度不能过高,管壁和浮子之间仅1mm左右的缝隙,很容易被脏东西卡住。所以GSK也不适用于污水和热水。

以上为传统的液位控制/水位控制方式,可直接接220V或380V交流电,属于强电产品。但是,直接使用强电,电极插在水中很不安全。而干簧管因水位波动,触点频繁吸合,使用寿命大幅降低。于是,出现了直接采用弱电的几种液位控制/水位控制方式。

四、压力传感器

压力式液位传感器利用液体压力来检测液位,它将压力模拟量通过量化转化为数字显示。其间的传输距离不能太远,最好在200米以内,且需要屏蔽线传输。因为存在量化、电流飘移

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如何监控玻璃管液位计中的液位 - 图文 

传统液位计种类很多,有玻璃管液位计、玻璃板液位计。其原理很简单,就是在水箱外通过拷克阀门将水引到一个玻璃管内。因为玻璃管是透明的,所以可以通过玻璃管看见液位高低。再好一点的就是在外面加一衬托、标尺等,让人们能容易看到液位状态。但这种液位计只能现场显示,无法将液位信号转换为电信号,实现远距离监控。所以传统玻璃板/管液位计用起来很方便,但如何将其中的液位信号转换为电信号实现远距离自动控制呢?下面
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