单管计算电容式液位传感器的仿真与特性研究

计算电容式液位传感器采用计算电容原理,经过单管式轻量化的结构改良设计.为探究改良结构对传感器特性的影响,针对单管计算电容式液位传感器建立有限元模型,利用分析软件ANSYS仿真分析几个重要结构参数对传感器灵敏度的影响.特性试验表明:传感器输入输出曲线与仿真结果具有良好的一致性;在0~200 mm量程内传感器线性度为±0.8%,回程误差为±0.03 pF,液位测量的最大引用误差为-1.0%FS.该研究为计算电容式液位传感器的结构优化提供了理论基础,有利于该新型传感器在航空、航天燃料液位测量领域的应用推广.     

多极板电容式液位传感器

在盛有多相液体的密闭容器内放入一种多极板电容式液位传感器,不同相物质介电系数的相对差异将引起传感器输出电压值的变化,对传感器输出的相邻极板间的电压值进行规范化差分计算,可以精确确定密闭容器内的界面液位。这种传感器具有无移动部件、简单耐用、对温度及压力适应范围大和极少维护等优点,可以广泛应用于石油化工行业。     

电容式液位传感器的有限元计算与误差分析

采用有限元分析的方法,建立了双筒形电容式液位测量传感器的数学模型。分析了传感器的电容值与结构参数、被测介质的介电常数、定位销个数的关系,总结出电容量随液位高度变化的规律。分析了内外筒轴线平行度与同轴度偏差。标定实验表明:传感器在0~500mm范围的测量精度为0.2mm。     

电容传感器在液位测量中的应用

为了测量圆柱形容器内液位的高低,构造了一个带狭缝长直圆柱面电容器,依据液面高度与电容量成单调函数的关系,利用一个振荡器将电容量通过振荡周期测出,借助单片机出液位高度。     

新型液位传感器

简要介绍了电容、超声波及光纤液位传感器的研制现状。     

基于电容传感器的高精度液位检测装置设计

设计了一种使用电容传感器的液位检测装置。检测装置采用TI的电容传感器FDC2214进行多通道电容检测,检测出的电容数字量经I2C总线送下位机换算出当前液位高度后发送至上位机LabVIEW显示。该装置采用容器与电容极板相分离的非接触测量设计,能快速便捷地检测不同液体的液位。实验结果表明,该装置应用场合广泛,能测量0～100 mm液位高度,测量相对误差为4%,为非接触测量液位提供了参考方案。     

微分法实现与介质无关的电容式液位测量

电容式液位传感器因价格低廉、结构简单,广泛应用于工农业生产和医疗卫生等不同领域.由于需要预知被测液体的介电常数,且必须定期标定,因而其应用范围受到极大限制.分析了现有电容式液位测量方法存在的问题,在此基础上采用等高、对称布置,且结构参数完全相同的一对直角三角形平行平板电容器同时进行液位的测量,并利用微分方法消除了被测液...     

多段电容式锅炉液位测量系统设计

由于传统的锅炉汽包水位测量多采用差压式水位计、云母水位计等方法,测量过程中存在汽水分界面不明显,需要温度、压力补偿及投入麻烦等缺陷,为解决上述问题,提出了一种基于电容数字转换技术专用芯片Pcap01的智能多段式液位测量系统,并且应用HART通讯单元访问传感器的测量过程参数、设备组态、校准等信息;对多段电容式液位测量系统的总体方案、传感器设计、电容测量电路、HART通讯电路的设计进行了详细论述,同时设计了HART通讯软件和液位测量采集软件;对所设计的多段电容式锅炉液位测量系统经过试验表明,该液位计精度高、操作简单方便,解决了传统液位测量的缺陷,可以满足实际现场要求。     

电容式液位测量系统的设计

电容式液位测量系统是基于改变介电常数时,电容器的电容量变化的原理来测量液位的。利用电容式传感器,ADC0809,8031,2764,8155单片机和LED数码管等组成测量系统,对煤油的液位进行测量。它具有设定液位、显示当前液位和声光报警的功能。实验表明:该系统能对导电液体的液位测量,并具有结构简单、成本低、性能稳定等优点。     

双阵列式电容传感器特性研究

针对电容层析成像技术的局限性,提出了新型双阵列电容传感器。利用传感器相邻极板灵敏度不均匀的特点,通过测量相邻极板电容以获得传感器内部局部浓度,重建管道内部传感器截面的相浓度分布。建立有限元模型,对不同电极数的电容传感器结构进行分析,研究了管道介电常数、电极覆盖率等传感器参数对灵敏场不均匀度的影响,得出优化的传感器参数。实验结果显示,该方法可以有效获取传感器截面局部浓度。     

分段式电容传感器及其应用

在油田原油生产过程中,油水界面的检测一直以来都是一个关键技术和难题,在传统电容传感器原理的基础上设计了一种新型的分段式电容传感器,很好地解决了这一难题.由于该传感器精度高,原理和结构比较简单,并且价格便宜,具有很好的应用前景.     

分段电容传感器对原油罐分层界面的检测讨论

介绍了一种用于检测原油分离罐中沙／水、水／油、油／泡沫层界面的多相物位检测技术，探讨了泡沫层检测谱的分析方法。     

某型飞机油量传感器修正及其流量特征提取方法研究

针对某型飞机油量传感器记录时易受外界环境影响而导致所记录信号存在大量噪声且不具有单调性,同时缺少燃油流量参数的记录问题,提出了一种改进的自适应噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)方法,在保证单调性的前提下对传感器数据的记录进行了修正,并实现了对流量特征的提取。首先提取飞参记录器中记录的剩余油量信号,然后使用改进的CEEMDAN方法提取固有模态函数和剩余分量并进行重构,最后将处理之后的剩余油量信号进行求一阶导数得到发动机的燃油消耗率。实验表明,使用改进CEEMDAN去噪方法相比于CEEMDAN去噪方法的信噪比提升了48.6%,均方根误差降低了69.9%。     

基于电容传感器的熔融金属液位检测系统

在讨论电容传感器原理的基础上,提出了一种在700℃的高温环境下实现在线检测金属熔融液位的电容传感器测量系统.其特点是:利用氟金云母微晶玻璃和铟钢加工新型传感器测头;以熔融金属液面作为固定极板;采用循环水冷却增加其在高温环境中的工作寿命;改进驱动电缆技术提高测量信号的稳定性;利用单片机对检测系统进行非线性补偿.实现对熔融金属液面高度在线测量的精度达到0.1mm,测量范围为1～15 mm.     

非闭合电极电容层析成像传感器的设计及实验研究

提出并制作了一种新型的非闭合电极电容传感器,对其敏感场进行了计算,利用该传感器对实际物体进行了测试,并对测试结果实现了物体图像重建.结果表明,该传感器对不同介电常数物质测试敏感,利用所计算的敏感场能够由测试电容信号重建出物体的图像,从而为电容层析成像技术进行冻土测试提供了实验基础.     

光纤传感器与激光测距的物位传感器设计

以固体火箭发动机推进剂装药物位检测系统研究为背景,采用基于光纤传感器与激光测距原理的非接触式物位检测方案,使用光纤传导激光,使带电设备远离检测现场,可以在检测现场完全不带电的情况下实现高精度物位检测。系统通过主控单元可以控制多个传感器实现多点同时检测,从而能够在装药表面不是绝对平面的情况下得到更为可靠的检测结果。     

电容式油量测量系统的姿态误差分析

针对目前飞机上电容式油量传感器测量燃油时产生的姿态误差问题进行了研究,以飞机上的规则油箱为例,从理论上详细地分析了电容式油量测量系统的姿态误差,并绘制出其误差曲线,给出了减小姿态误差的方法,最后提出了在姿态误差最小的准则下确定传感器的最佳安装位置;文中提出的减小姿态误差的方法,不仅有利于提高燃油测量系统的可靠性和安全性,而且可以改善燃油测量系统的维修性,使燃油量测量技术跃上了一个新的台阶。     

电容式砂石料位传感器特征的数学模型建立

根据最小二乘估计算法基本原理,提出了用MATLAB语言建立电容式砂石料位传感器料位与相关测量电路输出电压（h—V）关系特征的数学模型的方法,给出了建模的程序、设计步骤以及应用实例。