压力和液位传感器测量实验

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1、压力和液位传感器测量实验一、实验目的：1.了解压力传感器和液位传感器的工作原理和结构2.学习如何安装和使用压力传感器、液位传感器3.学习如何测定和校正传感器的量程曲线4.学习传感器、数字转换仪表的连接和参数设置二、实验装置及试剂压力传感器一台，液位传感器一台，直流电源，数字显示仪表，高位槽，低位槽，电磁阀。三、实验原理压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业过程的测量和自控包括石油、化工、航空、制药、环境等不同的行业和过程，按照不同的类型，还可以有用来测量液体或气体压力的，测量物体重量

2、的，测量流体压差的和物体的位移量。也可以分别叫做压力传感器、重量传感器、液位传感器和差压传感器等名称，下本实验简单介绍一些常用传感器原理及其应用。实验装置为一个透明的有机玻璃塔，也可以作为一个液体罐。在塔体的下部，安装有压力传感器，通过改变液体的高度，或者气体的压力，都可以造成系统压力的变化，可以用来测量塔内液体水产生的压力，并显示在数字仪表上。该数据也可以直接连接到计算机上，实现在线监控和采集。在塔的上、下部位，安装有液位传感器，用来测量液体的位差。本实验中液体是水，不管液体上方的气体压力如何变化，液位传感

3、器只是测量上下两个测量口之间的压力差。图1压力/液位传感器测量试验流程图传感器测量原理：压力传感器的种类繁多，有压阻式压力传感器、电容式压力传感器、半导体应变片压力传感器电、感式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。压阻式压力传感器：通常是将电阻膜片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在一个固定基体上，当基体受力发生应力变化时，膜片的电阻值也发生相应的改变，如果电路中有一个恒流源，从而使加在电阻上的电压发生变化。通过用电桥

4、放大后测量该电压值，就可以知道施加到膜片上的压力值。电阻膜片应用最多的是金属电阻膜片和半导体膜片两种。金属电阻膜片又分丝状膜片和金属箔状片两种。金属电阻膜片是利用吸附在基体材料上金属丝或金属箔，受应力变化时，电阻发生变化的特性来测量的。应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。图2传感器接线原理采用水的变化来引起压力和压差的变化，用压力传感器来测量气体或液体的压力，用差压传感器来测量液位的差别，也就是液体高度。实验采用水为实验物系，水可以连续的加入到一个透明的有机玻璃塔中，该塔也可以代表一个

5、液体罐。当液位不同时，压力传感器测量到的压力不同，同样液位传感器测量的数值也不同。通过不断的改变液体的高度，就可测出不同的压力和液位值。四、实验步骤1.检查实验装置的仪器和设备，是否完好?2.将水管连接到水龙头上，并连接到有机玻璃塔的进口，检查是否漏水？水能否流入到塔内？3.检查压力传感器、液位传感器连线是否正确？并按照实验原理和仪表说明书，将信号，电源线连接好。本实验中，压力传感器采用250Ω的电阻，INP采用第33个，正极接“17”，负极接“18”；液位传感器采用50Ω的电阻，INP采用第32个，正极接“

6、19”，负极接“18”。4.连接完成后，让指导教师检查。待老师确认后，可以开始实验。5.按照仪表的操作说明，和传感器的量程说明，设定好仪表的输入上下限。压力传感器的范围为0-1at，液位传感器的范围为0-5m。6.改变液体的高度，每次改变10厘米水柱，分别记录压力传感器的数值和液位传感器的数值，记录液体的温度。7.从玻璃塔下的放水阀往外放水，每次改变10厘米水柱，也分别记录压力传感器的数值和液位传感器的数值，记录液体的温度。五、实验数据计算和处理往有机玻璃塔内加水时记录的实验数据见表1。表1实验数据压力显示值

7、（at）液位显示值(m)液体高度(m)液体温度(℃)液体密度（Kg/m3）0.007-0.113024.6/0.011-0.0080.124.8997.070.0210.0890.224.9997.0450.0310.1850.324.9997.0450.0410.2810.425.0997.020.0510.3770.524.9997.0450.0610.4760.624.9997.0450.0710.5740.724.7997.0950.0810.6710.825.6从塔内放水时记录的实验数据见表2。表2

8、实验数据压力显示值（at）液位显示值(m)液体高度(m)液体温度(℃)液体密度（Kg/m3）0.0810.6690.824.9997.0450.0720.5700.724.9997.0450.0620.4740.624.9997.0450.0520.3750.524.9997.0450.0420.2780.424.9997.0450.0320.1830.324.9997.0450.0220.0850