在工業(yè)生產(chǎn)中，許多行業(yè)需要解決液位測量問產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量以及能源的消耗和成本由于各種液體的性質(zhì)千差萬別，液位測量的方法很多，液位仿感器變送器也各有特色。測液位的方法常的有幾種，如靜壓式浮子式電容式和超聲波液位測量法。靜壓式是基于對液體靜壓力的測量，如差壓法和吹氣法；浮子式液位計包括可動的機(jī)械部件，浮子的部分浸在液體中，液位變化引起浮子位移；從而引起機(jī)械部件的轉(zhuǎn)動或位移。電容式是測量由液位變化引起的電容變化從而得到液位；超聲波法是基于對超聲波在超聲波換能器和液體面之間傳播時間的測量。以上提到的幾種方法都各有利弊。靜壓法的準(zhǔn)確度不夠，依賴于所用氣體的密度；浮子法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及可動部件，而且液位測量需要知道浮子尺寸的精確數(shù)值；電容式電路比較復(fù)雜；超聲法依賴于空氣中的聲速，并且需要獲得從液體面返回的回所以，對空氣溫度壓強(qiáng)和氣流以及液體面的波動很敏感21本文介紹的電導(dǎo)液位測量法是通過測量導(dǎo)電液體的電導(dǎo)而獲得液位的法，這種方法對寧氣壓乃不敏感1構(gòu)尚咕沒肓可動部件便于安裝和維護(hù)測量電路簡單對空氣和液體面波動敏感性不強(qiáng)。

　　電導(dǎo)式液位變送器通過對非純水等導(dǎo)電液體電導(dǎo)的測量得到液位，它對傳感器敏感元件即電極加工工藝要求不高結(jié)構(gòu)簡單節(jié)省空間其電路簡單可靠性高成本很低準(zhǔn)確度比較高。對于導(dǎo)電性液體用電導(dǎo)式液位傳感器更為簡單易行1電導(dǎo)式液位測量原理對于成分和溫度固定的導(dǎo)電液體，其電導(dǎo)率是固定的。根據(jù)電導(dǎo)定義1其達(dá)式為4為導(dǎo)體有效面積，1；為導(dǎo)體有效長度，1為電導(dǎo)率用垂直插入液體中的之個通電電極測試液體電導(dǎo)。則導(dǎo)體有效長度為2個屯極之間的距離。通電屯極在液體中形成電場。電力線七要分布在兩極之間，導(dǎo)體有效面積4可以用浸入液體中的電極有效面積近似。電極寬度不變，故導(dǎo)體有效而私1.液體液位，成正比，由于屯導(dǎo)率，和電極之間的距離均為常數(shù)，所以，電極之間的液體屯導(dǎo)正比于導(dǎo)體有效面積，因而正比廠液體液位2，即=.保持通電電極兩端的電壓不變，根據(jù)歐姆定律，流過電極的電流與兩極間液體電阻成反比，即與兩極間液體電導(dǎo)成正比，因此，電極電流與液體液位成正比。電導(dǎo)式液位變送器就是通過對電極電流加以變換作為液位信號輸出的。

　　事實(shí)上，直接測量的電極兩端的電導(dǎo)中除了液體電導(dǎo)外還包括電極的電導(dǎo)和容納值。電極液體中剩余電荷相互作用，會在接觸面形成雙電層，雙電的建立是帶電粒通過兩相界面遷移的結(jié)采151.

　　根據(jù)亥姆霍茲理論，可以把雙電層看成是與平行板電容器相同。整個電解池的阻抗可分解為1中的各個部分14.7稱為電極的電解阻抗，用來率；雙層雙電層所對應(yīng)的容抗液體待測液體的阻抗。由于有雙電層容抗和電極的電解阻抗在相當(dāng)大的誤差。為了避免上述誤差，需要采用交流電作為激勵。般來說，從降低極化作用的觀點(diǎn)出發(fā)，捉高激勵的頻率是有利的。但頻率太高時，較長引線產(chǎn)生的引線電容值將增加很多，造成較大的激勵電流由此旁路，引起很大的測量誤差，反倒不如用較低的頻率進(jìn)行測量。根據(jù)實(shí)驗，激勵的頻率在幾打到1000比較加在電極兩端的電卡幅值選擇在2，左右，幅值太大會導(dǎo)致極化作用，也容易引起放大器飽和。電導(dǎo)測量對交流激勵電源的波形沒有太高要求3要求波形的正半周與負(fù)半周對稱。

　　電解陽極界面阻抗電，陰極界面阻抗2電導(dǎo)式液位變送器結(jié)構(gòu)電導(dǎo)式液位變送器結(jié)構(gòu)2.山2個電極和變送器電路組成。電極形狀可以是板狀柱狀和絲狀。2個電極可以完全相同，也可以不同。為了使電場集中在電極之間，電極的背面要絕緣。電極材料可以是鉑不銹鋼，石墨等。鈾的抗腐蝕抗氧化能力最強(qiáng)，但價格昂貴。石墨電極很穩(wěn)定，抗腐蝕，但存在的問是隨著使用時間的增長容易掉淹，使轉(zhuǎn)換成4，2，1電流。標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。變送器電路包括正弦波發(fā)生器功率放大器電極電流電壓轉(zhuǎn)換器絕對值變換電路調(diào)零調(diào)量程電路和電壓電流轉(zhuǎn)換器。

　　3電導(dǎo)式液位變送器電路的設(shè)計電極的激勵信號由個正弦波信號發(fā)生器產(chǎn)生。正弦波發(fā)生器采用精密波形發(fā)生器專用集成電路1江8038，產(chǎn)生2020班2的正弦波，電路如變?yōu)檩敵鲭娮鑳H為幾，平均值為幾即頻率和幅值可調(diào)的交流激勵信號。

　　正負(fù)半周對稱的正弦交流信號加到個電極上，流過電極的交流電流信號從另個電極引出，接到運(yùn)算放大器的反相輸入端，再由電阻器將電流信號轉(zhuǎn)換為運(yùn)算放大器輸出端的電壓信號，電路4.因為液位與電極中流過的電流成正比，而運(yùn)算放大器的輸出端電壓與反相端電流成正比，所以，運(yùn)算放大器的輸出端電壓與液位成正比。此電壓信號為個頻率與激勵電源頻率相同的正弦波。

　　再經(jīng)過絕對值變換濾波電路變?yōu)橹绷麟妷盒盘?，?jīng)過調(diào)零點(diǎn)調(diào)量程電路變?yōu)?標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，最后，通過電壓電流變換電路變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)4，20，1電流信號輸出，以便遠(yuǎn)距離傳輸。

　　4實(shí)驗結(jié)果經(jīng)實(shí)驗，將液位反復(fù)從0陽調(diào)到30饑，再從30調(diào)到，連續(xù)測得組電導(dǎo)式液位變送器液位高輸出電壓，用最小乘法擬合直線，求得非線性誤差靈敏度50.133.求實(shí)驗數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)誤差偶然誤差為5結(jié)論實(shí)驗數(shù)據(jù)明這種電導(dǎo)液位變送器有很好的線性度和較小的誤差。而且變送器結(jié)構(gòu)簡單安裝調(diào)試方便電路簡單可靠成本低廉，適用于對般工業(yè)生產(chǎn)中的非純水和各種液態(tài)金屬以及酸堿鹽溶液等導(dǎo)電液體的測量。存在的問是液體電導(dǎo)率與溫度影響有關(guān)，所以，還要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。另外，這種電導(dǎo)液位變送器對液體成分很敏感，如何減小成分微小變化帶來的誤差有待于進(jìn)步研究。