物位測量傳感器可分兩大類：一類是測量物位連續變化的傳感器：另一類是測量以狀態為目標的開關式傳感器（即物位開關）。連續式測量傳感器主要用于連續控制的料倉、灰庫等方面，有時也可用于多點報警系統；開關式物位測量傳感器主要用于順序控制的限位, 報警等。下面主要介紹三種連續式物位測量傳感器的基本原理、PLC/DCS接口及應用技術。
   1.1　雷達測量原理
       雷達測量應用"發射－反射－接收"測量原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發射*小5.8GHZ的雷達信號，反射回來的回波信號仍由天線接收；雷達脈沖信號從發射到接收的運行時間與測量傳感器到介質表面的距離以及物位成比例。（見圖1）一束雷達脈沖的發射時間為1ns，每隔277ns天線系統發射一束脈沖信號。脈沖波束的頻率是3.6MHZ，在發射間隔時間內，天線系統作為接收裝置使用；傳感器分析處理運行時間 < 十億分秒的回波信號，并在極短的一瞬間分析處理回波圖。
   1.2　相位跟蹤測量原理
       相位跟蹤原理利用高頻傳輸線作為探頭。探頭由兩根平行導線組成，垂直懸掛在貯罐內。（見圖2）電子部件沿測量傳感器發送一個高頻正弦波，這一正弦波產生一個電磁場。電磁場同時繞兩根導線移動。這一信號以一個恒定的速度向料面移動，到達料面處，該信號被反射并以相同的速度往回移動。該信號之所以會從料面反射回來，是因為測量傳感器的阻抗在空氣與物料的介面處發生了突變。因為電磁場延伸到測量傳感器兩根導線的外部，所以探頭的阻抗取決于周圍介質的介電常數ε。
   1.3　超聲波測量原理    
      它是一種非接觸式的物位測量傳感器，其原理是工作時向液面或粉體表面發射一束超聲波，被其反射后，測量傳感器再接收此反射波。（見圖3）設聲速一定，根據聲波往返的時間就可以計算出測量傳感器到液面（粉體表面）所距離，即測量出液面（粉體表面）位置。其傳感元件有二種，一種是由線圈、磁鐵和膜構成的，另一種是由壓電式磁致伸縮材料構成的。前者產生10KHZ的超聲波，后者產生20－40KHZ的超聲波。超聲波的頻率愈低，距離的衰減愈小，但反射效率也小。
一般地說，在空氣（或真空中），介電常數等于1，在所有其物料中，介電常數總是比1大。因此，在空氣與物料的介面上，由于介電常數的差別，總會產生一個回波。*小介電常數之差約為0.5，即物料的*小介電常數約為1.5。
 

原創作者：金湖美安特自動化儀表有限公司