物位傳感器

電容式物位傳感器有兩個導體電極（通常把容器壁作為一個電極），由於電極間是氣體、流體或固體而導致靜電容的變化，因此可以敏感物位。它的敏感元件有三種形式，即棒狀、線狀和板狀，其工作温度、壓力主要受絕緣材料的限制。電容式物位傳感器可以採用微機控制，實現自動調整靈敏度，並且具有自診斷的功能，同時能夠檢測敏感元件的破損、絕緣性的降低、電纜和電路的故障等，並可以自動報警，實現高可靠性的信息傳遞。由於電容式物位傳感器無機械可動部分，且敏感元件簡單，形狀和結構的自由 以大，操作方便，因此，它是應用最廣的一種物位傳感器。

這種傳感器通過檢測平衡浮子浮力的變化來進行液位的測量。它可以配備微機，使之具有自檢、自診斷和遠傳的功能，利用它可以高精度地測量大跨度的液位。

一般採用半導體膜盒結構，利用金屬片承受液體壓力．通過封入的硅油導壓傳遞給半導體應變片進行液位的測量。由於固態壓力傳感器（壓阻電橋式）性能的提高和微處理技術的發展，壓力式物位傳感器的應用愈來愈廣。已經研製出了體積小、温度範圍寬、可靠性好、精度高的壓力式物位傳感器，同時，其應用範圍也不斷地拓寬。

它是一種非接觸式的物位傳感器，應用領域十分廣泛。其工作原理是，工作時向液麪或粉體表面發射一束超聲波，被其反射後，傳感器再接收此反射波。設聲速一定，根據聲波往返的時間就可以計算出傳吸器到液麪（粉體表面）的距離，即測量出液麪（粉體表面）位置。其敏感元件有二種，一種是由線圈、磁鐵和膜構成的，另一種是由壓電式磁致伸縮材料構成的。前者產生的是10KHz的超聲波，後者產生的是20~40Khz的超聲波。超聲波的頻率愈低，隨着距離的衰減愈小，但是反射效率也小。因此，應根據測量範圍、物位表面狀況和周圍環境條件來決定所使用的超聲波傳感器。高性能的超聲波物位傳感器由微機控制。以緊湊的硬件進行特性調整和功能檢測。它可以準確地區別信號波和噪聲，因此，可以在攪拌器工作的任況下測量物位。此外，在高温或吹風時也可檢測物位，特別是可以檢測高粘度液體和粉狀體的物位

它是一種性能優良的非接觸式高精度物位傳感器。其工作原理與超聲波物位傳感器相同，只是把超聲波換成光波。激光束很細，作為物位傳感器時，即使物位表面極其粗糙，其反射波束也不過加寬到20mm，但這仍是激光式物位傳感器可以接收的範圍內、激光式物位傳感器一般採用近紅外光。它是把光流發射出的激光利用半透射反射鏡處理。一部分作為基準參考信號輸入時間變送器，另一部分通過半透射反射鏡的激光經過光學系統處理成為一定寬度的平行光束照射在物體面上。反射波到達傳感器接收部再轉換成電信號。因為從照射到接受的時間很短，所以利用取樣電路擴大成毫微秒數量級，便於信號處理，進行時間的測量。利用微機進行數據處理，變為數字顯示物位值的模擬輸出信號，再利用軟件檢測信號的可靠件，如果測定系統出現故障則報警。這種傳感器可應用於鋼鐵工業連續鑄造裝置的砂型鐵水液位高度測量。同時，它還可以應用於狹窄開口容器以及高温、高精度的液麪檢測。

此外，隨着高科技的發展，出現了數字式智能化的物位傳感器，它是一種先進的數字式物位測量系統。將其測量部件技術與微處理器的計算功能結合為一體，使得物位測量儀表至控制儀表成為全數字化系統。數字式智能化物位傳感器的綜合性能指標、實際測量準確度比傳統的模擬式物位傳感器提高了3－5倍。總之，隨着傳感器技術的發展．物位傳感器的形式將會多種多樣，其形式應以非接觸式為研製重點。其發展方向是通過廣泛應用微機等高新電子技術來獲得全面性能的進一步提高，同時還要向着小型化、智能化、多功能化的方向發展。

3D物位掃描傳感器的誕生，徹底改變了傳統的單點測量儀表的技術原理(如：雷達式、超聲波式、重錘式、射頻導納式等原理)，並引領世界物位測量領域邁向視覺新維度的“3D時代”。真正達到了介質可視化，過程智能化的技術巔峯。介可視3D物位掃描儀以急速蔓延的趨勢深入到全球各行業的物位測量領域，扮演其主要角色。該儀表是僅有的一種可精確計量固體物料和體積的創新產品，而且不受物料種類，物化性能，貯存物料間、開放倉或料倉的類型和尺寸的影響並適用於非常惡劣的高粉塵貯存環境的物位測量。

3D物位掃描傳感器基於二維數組波束形成器發射低頻脈衝波，監視每個回波的時間/距離/方向。設備的數字信號處理器對接收來至物料表面的脈衝回波信號進行取樣和分析，生成物料表面實際分佈狀況的三維立體圖像,這個圖像通過一種專有的計算方法對信息進行處理並生成3D圖像，可以在遠程電腦的屏幕上顯示出來。設備可以據此精確檢測出物料的真實物位。