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氮氣儲罐液位計工作原理及在液肥中應用案例
液位測量是工業生產重要的環節，尤其在大量使用液體容器的紅工及石油企業，液位測量有兩種，包括液位信號器和連續液位測量。其區別在于，液位信號器是對幾個固定位置的液位進行測量，用于液位的上、下限報警等;而連續液位測量是對液位連續地進行測量，廣泛應用于農田灌溉、定量施量、高爐沖渣水位測量、環境監測等農業生產領域，具有非常重要的意義。在實際安裝與使用中，液位信號器具體為開關量信號裝置，而連續液位測量則可以液位顯示器來觀測。目前，對液位測量的精度要求不僅愈來愈高，且需要測量儀能夠適應一些特殊環境，如高溫、高壓、強放射性及強腐蝕性等條件。液態肥因其生產費用低、肥效高、易吸收、節支增產效果顯著及施用過程中可以根據需要加入土壤所缺少的植物營養兒素等優勢迅速得到了廣泛應用。而變量施肥作為精準農業的重要部分，其技術基礎就是對液肥液位的精準控制。目前市場上，液位控制系統大致可分為以下兩種:
1)機械式控制系統。機械式控制系統結構簡單、成本低廉;但這種控制裝置故障多、誤動作多，且只能單獨控制，與計算機進行通信較難實現。
2)交流調壓/變頻調速控制系統。該系統是通過安裝在水泵出口管道上的壓力傳感器，把出口壓力變成標準土業電信號的模擬信號，經過前置放大、多路切換、A/D變換成數字信號傳送到單片機，經單片機運算與給定量的比較，進行PID運算，得出調節參量;經由D/A變換給調壓/變頻調速裝置輸入給定端，控制其輸出電壓變化，來調節電機的轉速，以達到控制水位的目的。
本文以液態施肥機為依托，針對一定體積的液肥進行液位試驗，通過以氮氣儲罐液位計為主要硬件資源設計硬件電路，畫出相應的軟件流程圖進行測試。數據分析驗證表明:該傳感器在液肥液位測量中安裝維護方便，能適應液肥這種特殊環境，其容量和液位高度的測量誤差也滿足實際要求。
系統工作原理及組成
微壓式液位計采用的是壓力敏感兒件實現力電轉換。傳感器的液位量程是0一1.3m，且這段量程液位所對應的深度約合壓力相比其他要小很多，因而稱其為“微壓式”。本系統是所選的正是微壓式傳感器，它將液位信號轉換為4 -20mA標準電信號輸出。
若設所測液體密度為P，液位高度為h，大氣壓為Po，重力加速度為g，則液體所受壓力P=pgh + p}。這時，為抵消大氣壓力變化所帶來的測量誤差，傳感器變送器部分采用導氣電纜將大氣壓力P。引入敏感兒件的負壓腔，進而使P = Pgh。顯然，若已知液體密度，通過測取壓力P就可換算出相應的液位高度。
1.2氮氣儲罐液位計選型
對液位的測量選用凱銘儀表有限公司生產的JY500系列。其基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，再將靜壓轉換為電信號，實現非電量到電量的變換，利用這一特性來完成對液位的測量。主要技術參數如下:量程1.3m，精度0. 5 % Fs，電壓18一36VDC輸出4一20 mA o
其優點包括:
①能實時測量罐內各點液位;
②直流4一20 mA標準電流信號輸出;
③密封性好，測量元件不與液肥直接接觸，避免了液肥對兒件的腐蝕。
結論
靜壓氮氣儲罐液位計的液肥檢測系統，可以動態地顯示液位及容量的變化，實用性較強，且成本低廉。在隨機的測量試驗中，節省了人力及物力，同時也提高了檢測的效率。該氮氣儲罐液位計體積小巧、使用方便、維護成本不高，優十其他如超聲波傳感器。試驗數據分析表明:該微壓傳感器性能指標能滿足較高精度要求的測量，為液肥播種機的進一步智能化奠定了一定的實踐基礎，對其它的液位測量也具有較好的借鑒作用。
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