水位传感器原理与应用
32页1、水位测量位置及作用,测量水位的作用: 1.经济运行要求; 2.安全运行的依据; 3.防洪抗旱的要求依据之一; 4.调度依据;,测量的位置: 1、水库水位; 2、尾水水位; 3、集水井水位; 4. 。,水位测量传感器,常用测量水位的传感器,超声波水位传感器 原理:超声波水位传感器通过声波从传感器表面到水面的时间来测量水位。 测量范围:可以定制。 输出:一般选择输出信号为420mA。,通过超声波在空中的传播时间t来计算超声传感器与被测物之间的距离s 。由于声波在空中传播的速度c是一定的,则根据: s=ct / 2可计算出s,压力式水位传感器 原理:不同的水位产生净水压强是不同的,测量出水压,就可以计算出水位值。 测量范围:可以定制。 输出:一般选择输出信号为420mA。,常用测量水位的传感器,WPC PLC型水位测量装置 系统结构,水位传感器,显示 触摸屏,生产厂家:武汉电力科技开发有限公司,继电器 报警输出,EM235 AD转换模块,S7-224XP,开关电源,PORT 0,隔离 变压器,防雷 装置,PORT 1,输出,远程 显示装置,电源 AC220V,传感器采用投入水位传感器,输出信
2、号为420mA,量程由用户制定。 安装时安装在钻有孔的钢管中,避免动水引起测量误差。,传感器输出的信号经过防雷装置后连接AD转换模块,以防雷击损坏传感器和AD模块。,AD转换模块为12位,输入信号设置为电流测量方式,输入信号范围为020mA。,PLC根据设定的参数(量程、AD基准点、AD满量程值等)自动计算水位值,当超出限制值时,给出报警信号(继电器和指示灯)。,水位显示、参数设置、报警指示灯都由触摸屏完成。,装置介绍,装置功能,可连接远程显示装置,多种量程可供选择 (显示范围:0999.99米),传感器输出软件校正,越限报警功能 (上上限、上限、下限、下下限),防雷功能,全触摸操作,采用Modbus协议通讯,水位数据处理,水位传感器输出信号范围为020mA,必须通过一定的转换,将其转换为实际水位,水位计算公式: H=(XA)(1000)(BA),假设: 1. 传感器量程为100米; 2. AD转换后0米水位对应数字A; 3. AD转换后100米水位对应数字B; 4. 当前测量的数字为X,计算水位H;,数据滤波及水质系数,为提高水位测量的精度,一般要对数据进行滤波,水位测量装置常用的滤
3、波算法有: 1、取平均值:同时采集多个值,取其平均值作为实际的数据。 2、一阶滞后滤波法 :一般取a=01,本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。,水质对采集精度的影响:投入传感器是通过测量水的静压力来间接的测量水位,其基准是以净水压力来核算的,在多泥沙的水质中,必须考虑水质对水位值的影响,一般要根据实际情况设定一个水质系数进行弥补。实际水位值=测量水位值*水质系数 (水质系数 小于等于1),水位传感器安装要求,5、传感器不能安装在动水中,应该安装在测压井或通过管道安装在水中;,1、传感器引线不易太长,安装时注意不能折弯引线。注意本能使引线承受 过大的拉力;,3、引线如果太长,必须进行防雷处理,如引线从铁管中传出;,2、任何时候都不能堵塞传感器引线中的空气管,否则无法测量数据;,4、传感器不能投入到泥沙中,否则会造成传感器测压孔堵塞,从而无法测量 数据;并且定期清理传感器测压孔,注意不能用尖锐物体插入测压孔;,引线,孔,传感器在管中安装,6、定期清理传感器中的泥沙,以免泥沙阻塞孔从而影响测量;,7、定期进行测量校准,以提高测量的精度;,闸门高度测量传感器及闸门控制,学
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