мерения уревня топлива в топливном баке автомобиля является хорошим примером такого преобразователя, в котором положение поплавка определяет значение переменного сопротивления чувствительного элемента.

Определение уровня путем измерения проводимости

Если электроды поместить в жидкость, уровень которой измеряется, то изменение проводимости будет отражать ее уровень. Причем ток через жидкость должен быть достаточно малым, чтобы исключить возможность электролиза или взрыва. Конечно, этот метод может быть реализован лишь при измерении уровня электропроводящей жидкости.

Емкостной метод определения уровня жидкости

При реализации этого метода электроды также погружены в жидкость, но последняя используется как диэлектрик между двумя электродами, которые образуют конденсатор (рис. 6.12). Изменение уровня жидкости

означает, что изменяется диэлектрическая постоянная и, следовательно, емкость пре образователя. К сожалению, емкостные преобразователи могут применяться для измерения уровня лишь не проводящих электрический ток жидкостей.

Когда емкость, где находится жидкость, выполнена из металла, ее можно использовать в качестве одного из электродов преобразователя.

Жидкость

ЦЭСВЗ

Рис. 6.12. Емкостный метод определения уровня жидкости:

ЦЭсВЭ - цилиндрический электрод с маленьким внутренним электродом

Фотоэлектрический метод определения уровня жидкости

В общем случае фотоэлектрические методы применяются только для определения дискретных уровней жидкости. На рис. 6.13 показаны основные методы определения уровня жидкости. На них основана работа преобразователей фотоэлектрического типа. В первом методе используются физически разделенные фотоэлектрические источники и детекторы. Поэтому луч между ними

прерывается, когда уровень жидкости превышает высоту установки этих приборов (рис. 6.13 а). Практически луч света полностью не прерывается, а лишь существенно ослабляется. В преобразователе используется соответствующая схема сопряжения, которая определяет точку его переключения.

Во втором методе применяются расположенные в одном корпусе источник света, детектор и призма (рис. 6.13,6). Свет от источника претерпевает внутреннее от-

Ишочник света

Свет

СВетодетектор

Жадность

Призма

Источник и детектор

Жидкость

Рис. 6.13. Фотоэлектрические методы определения уровня жидкости

ражение и попадает на детектор, когда корпус преобразователя находится в газовой среде. Как только жидкость покрывает корпус, изменяется индекс отражения между призмой и окружающей средой и луч света уже не отражается к детектору. С технической точки зрения в таких приборах можно использовать не только излучение видимого света, но также ультрафиолетовое и инфракрасное.

Ультразвуковой метод измерения уровня жидкости

Этот метод применяется для измерения как дискретных, так и непрерывных значений уровня. Различают три режима работы ультразвуковых преобразователей уровня. Первый из них напоминает фотоэлектрический метод.

При его реализации излуча-

Иапучатепь

Детектор

Излучатель

Жидкость етектор

Жидкость

Излучатель

тель и детектор монтируются в емкости так, что между ними образуется прямой путь волны в газе (рис. 6.14, а). Когда уровень жидкости поднимается и она покрывает преобразователь, ультразвуковые волны существенно поглощаются при прохождении к ранее определенной точке переключения. Так же как и в первом, фотоэлектрическом методе, рассмотренный режим можно использовать лишь для определения дискретных уровней жидкости. ,

Второй метод, основанный на отражении ультразвуковых волн от поверхности жидкости (рис. 6.14, б), применяется для непрерывного измерения уровня. Импульсы излучения попадают на поверхность жидкости, отражаются от нее и поступают в детектор. Промежуток времени между излучением и приемом импульса характеризует расстояние от поверхности жидкости до преобразователя. При вычислении уровня жидкости принимается в расчет скорость звука в среде между прибором и поверхностью жидкости. В преобразователях излучатель и детектор могут располагаться раздельно (как показано на рисунке) либо в одном корпусе.

Третий метод ультразвукового определения уровня жидкости показан на рис. 6.14, е; в этом случае внутри

; Жидкость

Рис. 6.14. Ультразвуковые методы определения уровня жидкости