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基于单片机的造纸用液位自动化控制系统研究
1
作者 王鹏 潘冬 《造纸科学与技术》 2024年第8期51-54,共4页
为切实应对以往造纸用液位控制系统依赖于自动控制机理构建控制电路所造成的液位控制精确度低与自动化程度低等问题,由嵌入式技术重焕液位控制系统活力着手,针对造纸碱回收蒸发工段黑液液位控制需求,基于52单片机和超声波传感器搭建了... 为切实应对以往造纸用液位控制系统依赖于自动控制机理构建控制电路所造成的液位控制精确度低与自动化程度低等问题,由嵌入式技术重焕液位控制系统活力着手,针对造纸碱回收蒸发工段黑液液位控制需求,基于52单片机和超声波传感器搭建了液位自动化控制系统。系统测试结果表明,以单片机与传感器相结合的液位控制系统精准度高、自动化程度高,且安全稳定性更高,不仅可充分适应当前追求无人化、高效化的造纸工业生产体系,还可普遍推广应用于其他工业领域。 展开更多
关键词 52单片机 超声波传感器 造纸黑液 液位控制 自动化
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基于离散马尔可夫模型的液位感测系统分析
2
作者 唐灏 罗庆佳 +1 位作者 李岩聪 钟树强 《集成电路应用》 2024年第2期6-7,共2页
阐述一种新的测量原理及测量电容结构,其利用模型计算传统式电容液位测量方法中测量介质介电常数数据,分析定期标定的原因。新系统根据液位变化、介电常数、电容量关系,实现高精度测量。
关键词 电容式传感器 高精度 液位测量 马尔可夫
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准确检测液位的光纤Bragg光栅弹性膜片传感器
3
作者 杜锋 姚建南 +3 位作者 陶奕霏 许愿 丁超 刘洋 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期794-800,共7页
为了准确测量液位,研制了一种耦合光纤布喇格光栅和弹性膜片的液位传感器。该传感器由两个光纤光栅(FBG_1和FBG_2)、弹性膜片、弹性橡胶密封垫片、空心管(导气管)和光纤光栅固定装置组成。光纤光栅固定装置材料为聚甲基丙烯酸甲酯。FBG_... 为了准确测量液位,研制了一种耦合光纤布喇格光栅和弹性膜片的液位传感器。该传感器由两个光纤光栅(FBG_1和FBG_2)、弹性膜片、弹性橡胶密封垫片、空心管(导气管)和光纤光栅固定装置组成。光纤光栅固定装置材料为聚甲基丙烯酸甲酯。FBG_1和FBG_2固定在弹性膜片表面。FBG_1用于监测液位高度和温度。将FBG_2封装在不锈钢毛细管中进行温度检测,消除液相温度变化对液位测量的负面影响。为了提高传感器检测液位的线性度,实验研究了弹性膜片厚度对液位测量结果的影响,并在此基础上研究了液位变化率和外部振动对液位测量精度的影响。结果表明,当弹性膜片厚度为2 mm时,传感器检测液位的线性范围为0~380 cm,灵敏度为(19.65±6.3)pm/cm。该传感器可在0~100 cm/min液位变化速率和0~5.27 mm/s外部振动强度范围内准确监测液位,最大检测误差为7.2%。 展开更多
关键词 光纤布喇格光栅 液位传感器 测量范围 精度 灵敏度
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基于微波原理的高精度液位传感器
4
作者 崔志刚 刘锦程 +2 位作者 鲁恩龙 赵绪新 张琦 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期262-268,共7页
本文提出并演示了一种基于微波谐振原理的带有电阻消能结构的高精度液位传感器,在0~50 mm的量程范围内,分辨率可达微米级。微波谐振原理传感器第一反射点是传感器自带的固定点,第二反射点为液面,即为可变点,两反射点之间形成谐振腔结构... 本文提出并演示了一种基于微波谐振原理的带有电阻消能结构的高精度液位传感器,在0~50 mm的量程范围内,分辨率可达微米级。微波谐振原理传感器第一反射点是传感器自带的固定点,第二反射点为液面,即为可变点,两反射点之间形成谐振腔结构。当液面的高度发生变化时,第二反射点发生移动,会导致两个反射点之间的距离发生变化,因此改变谐振腔长,通过测量谐振腔长的大小即可确定液位的变化量。同时,所加入的电阻在提高量程范围的基础上,还大幅提升了频谱质量和测量精度。实验结果表明,该液位传感器在0~50 mm的量程范围内具有1μm数量级的分辨率和-1.927 2 mm/mm(谐振波长变化/液位)的灵敏度。该新型微波液位传感器具有机械鲁棒性强、易于制造、成本低和高分辨率等优点,有望应用于水利水电的量水堰监测等领域。 展开更多
关键词 微波 谐振腔 内外导体 反射点 液位传感器
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基于FDC2214的非接触式液位检测系统的设计
5
作者 徐振宇 吴建锋 刘伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期597-602,共6页
为解决有腐蚀性、易气化、易固化等特殊液体液位测量的问题,提出了一种基于FDC2214电容式传感器的非接触式液位测量系统。设计了由STM32F103主控芯片、FDC2214电容传感器等组成的非接触式液位测量硬件系统,通过对电容值变化量与温度的... 为解决有腐蚀性、易气化、易固化等特殊液体液位测量的问题,提出了一种基于FDC2214电容式传感器的非接触式液位测量系统。设计了由STM32F103主控芯片、FDC2214电容传感器等组成的非接触式液位测量硬件系统,通过对电容值变化量与温度的变化曲线进行数据分析,搭建了对应的温度补偿系统。此外,系统采用卡尔曼滤波算法对测量数据进行滤波处理,有效地提高了系统的测量精度和稳定性。实验测试结果表明:液位测量系统对10组不同的液位进行测量,液位计灵敏度为190.5 pF/m;液位测量系统可以在不改变液体容器结构的情况下完成液位测量;卡尔曼滤波算法可以有效提高液位计的测量精度和稳定性。 展开更多
关键词 液位检测 FDC2214 卡尔曼滤波 电容传感器 非接触式
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C8051F020在磁致伸缩液位传感器中的应用 被引量:10
6
作者 李一博 金翠云 +1 位作者 靳世久 王立坤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期219-221,共3页
本文采用美国 Cygnal公司最新推出的 C80 5 1F0 2 0单片机 ,利用其速度快、功耗低、运算处理能力强以及有高速信号捕捉功能等特点 。
关键词 C8051F020 磁致伸缩 液位 传感器
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磁致伸缩液位传感器检测信号影响因素分析及实验研究 被引量:14
7
作者 孙英 靳辉 +2 位作者 郑奕 翁玲 王博文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1607-1613,共7页
磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等... 磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等效电路模型,使得在确立线圈结构参数时有了理论依据;观察检测信号波形变化趋势,得到感应信号随影响因素的变化曲线,从而得出液位传感器最优参数。优化后的液位传感器,提高了检测信号的抗干扰能力及其稳定性。该研究结果为磁致伸缩液位传感器的优化设计提供理论基础与指导。 展开更多
关键词 液位传感器 磁致伸缩 检测信号 影响因素
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基于连通管原理的桥梁挠度自动监测系统 被引量:32
8
作者 曾威 于德介 +2 位作者 胡柏学 刘克明 郭建文 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期44-47,共4页
基于连通管原理,采用电感调频液位传感器、RS-485通讯技术、光纤通讯技术和计算机技术,设计了一种桥梁挠度自动监测系统,能够对桥梁挠度进行远程自动监测,且不受人为因数和环境影响.系统于2004年初安装于洞庭湖大桥,工程应用表明系统稳... 基于连通管原理,采用电感调频液位传感器、RS-485通讯技术、光纤通讯技术和计算机技术,设计了一种桥梁挠度自动监测系统,能够对桥梁挠度进行远程自动监测,且不受人为因数和环境影响.系统于2004年初安装于洞庭湖大桥,工程应用表明系统稳定可靠,挠度测量结果的相对误差小于5%,能有效用于桥梁挠度的长期监测. 展开更多
关键词 桥梁监测 挠度测量 连通管 电感调频传感器
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光电液位传感器及其在桥梁挠度自动测量中的应用 被引量:14
9
作者 熊先才 章鹏 +3 位作者 苻欲梅 朱永 陈伟民 张永兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第4期260-264,共5页
挠度是反映桥梁线性变化的重要参数,光电液位传感器是一种新型的连通管液位检测传感器,它的测量精度能达到0.1mm。将光电液位传感器、连通管、485总线、RS485/232转换卡、计算机等组成桥梁挠度自动测量系统,能够对大型桥梁挠度进行多点... 挠度是反映桥梁线性变化的重要参数,光电液位传感器是一种新型的连通管液位检测传感器,它的测量精度能达到0.1mm。将光电液位传感器、连通管、485总线、RS485/232转换卡、计算机等组成桥梁挠度自动测量系统,能够对大型桥梁挠度进行多点、长期、在线、远程、自动监测且不受桥梁现场高尘、高湿和浓雾的影响。目前,该系统已经成功应用到重庆大佛寺长江大桥上,测量结果表明可以准确获取桥梁的挠度信息,测量的挠度值能够真实反映桥梁的挠度变化,是一种有效的桥梁挠度自动测量方法。 展开更多
关键词 光电液位传感器 连通管 挠度测量 桥梁监测
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基于单片机和LabVIEW的远程矿井水位监控系统设计 被引量:10
10
作者 邢雪宁 罗永刚 +1 位作者 李田泽 季画 《工矿自动化》 北大核心 2015年第1期111-113,共3页
针对现有矿井水位监控系统存在结构复杂和不能远程监控的问题,设计了基于单片机和LabVIEW的远程矿井水位监控系统,详细介绍了系统的硬件组成、上位机通信和下位机软件设计。该系统在现场利用单片机对水位进行监控并控制水泵,采用LabVIE... 针对现有矿井水位监控系统存在结构复杂和不能远程监控的问题,设计了基于单片机和LabVIEW的远程矿井水位监控系统,详细介绍了系统的硬件组成、上位机通信和下位机软件设计。该系统在现场利用单片机对水位进行监控并控制水泵,采用LabVIEW对水位进行监视并将水位信息存储在数据库中,实现了对矿井水位的远程监控。 展开更多
关键词 煤矿 水位监控 液位传感器 单片机 LABVIEW
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磁致伸缩液位传感器的电路设计及性能分析 被引量:17
11
作者 颜庆伟 赵玉龙 蒋庄德 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期777-780,共4页
介绍了磁致伸缩液位传感器的结构、工作机理以及电路模块化的实现方法,研究实现了脉冲电流发射、回波接收、差模电压放大、脉宽调制、电压调整电路的模块化设计。分析了影响传感器精度和稳定性的可能因素,给出了液位传感器的实验数据,... 介绍了磁致伸缩液位传感器的结构、工作机理以及电路模块化的实现方法,研究实现了脉冲电流发射、回波接收、差模电压放大、脉宽调制、电压调整电路的模块化设计。分析了影响传感器精度和稳定性的可能因素,给出了液位传感器的实验数据,测试结果表明,这种模块化的液位传感器,可灵活地调整电路参数和实现同时多点测量,具有很好的动静态特性,提高了传感器的整体性能,使传感器更加智能化。 展开更多
关键词 磁致伸缩 脉宽调制 扭转弹性波 液位传感器
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磁致伸缩液位传感器机理研究 被引量:23
12
作者 任波 陈祥光 +2 位作者 姜波 余向明 张晓钟 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期15-18,共4页
详细介绍磁致伸缩原理,深入分析磁致伸缩原理在位移和液位检测中的具体应用,重点讨论磁致伸缩液位传感器的总体结构、波导管的结构、材料的选择以及回波接收的原理并给出了接收装置的方案,分析时间检测原理和方法,提出实现高精度测量传... 详细介绍磁致伸缩原理,深入分析磁致伸缩原理在位移和液位检测中的具体应用,重点讨论磁致伸缩液位传感器的总体结构、波导管的结构、材料的选择以及回波接收的原理并给出了接收装置的方案,分析时间检测原理和方法,提出实现高精度测量传感器的温度补偿和抗干扰措施。通过以上机理分析对传感器的设计和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 磁致伸缩 液位传感器 工作原理 液位测量
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基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪的研究 被引量:7
13
作者 孙明明 王剑锋 +1 位作者 金永兴 董新永 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1560-1564,共5页
研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏... 研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏感,导致透射光谱漂移。波谷波长的漂移量与液位和曲率的变化成线性关系,利用波谷的漂移实现液位和曲率的测量。在液位实验中,在水位变化范围为1.00~5.00cm时,波谷向短波方向漂移,灵敏度最高为-0.68nm·cm^(-1),线性拟合度为0.995 4。在曲率实验中,曲率的变化范围为0.3~1.2 m^(-1)时,波谷向长波方向漂移,灵敏度最高为22.47nm·m,线性拟合度为0.986 4,表现出较高的灵敏度。错位结构和花生形结构被用于组成马赫-曾德干涉仪,用普通的光纤熔接机和普通单模光纤即可熔接,结构和制作方法简单,灵敏度高,尤其在曲率的测量中表现出较高的灵敏度。 展开更多
关键词 光纤传感器 马赫-曾德干涉仪 液位测量 曲率测量
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磁致伸缩液位传感器的应用与发展 被引量:12
14
作者 杨朝虹 杨竞 +1 位作者 李焕 付春林 《矿冶》 CAS 2004年第4期83-86,49,共5页
磁致伸缩液位传感器是综合利用磁致伸缩效应、浮力原理、电磁感应、电子技术等多种技术研制而成的液位测量仪表,它在高精度液位测量领域中相对于传统液位传感器有许多独特的优势。本文分析了磁致伸缩液位传感器的工作原理,阐述了其结构... 磁致伸缩液位传感器是综合利用磁致伸缩效应、浮力原理、电磁感应、电子技术等多种技术研制而成的液位测量仪表,它在高精度液位测量领域中相对于传统液位传感器有许多独特的优势。本文分析了磁致伸缩液位传感器的工作原理,阐述了其结构和使用特点,介绍了工业中几种常见的磁致伸缩液位传感器,并对磁致伸缩液位传感器未来的发展趋势作了探讨。 展开更多
关键词 磁致伸缩 液位传感器 自动检测 波导管
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基于改进型ANFIS的磁致伸缩液位传感器温度补偿 被引量:13
15
作者 谢苗 刘治翔 毛君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期49-55,共7页
考虑到磁致伸缩液位传感器在温差变化大的环境中温漂现象严重,且产生温漂的多种因素与温漂的程度呈非线性关系,难以用数学模型表达等问题,建立基于改进型ANFIS的温度补偿系统。该系统采用附加动量算法不断修正ANFIS中的前题参数以避免... 考虑到磁致伸缩液位传感器在温差变化大的环境中温漂现象严重,且产生温漂的多种因素与温漂的程度呈非线性关系,难以用数学模型表达等问题,建立基于改进型ANFIS的温度补偿系统。该系统采用附加动量算法不断修正ANFIS中的前题参数以避免采用梯度下降算法时易陷入局部极小,训练速度较慢等缺点,提高系统的忽略网络中微小变化的能力。为了验证该温度补偿系统的性能,将其与基于PSO-LSSVM模型和基于BP神经网络的温度补偿系统相比较。分析与实验结果表明,改进型ANFIS模型的温度补偿的最大误差为0.88%,平均误差为0.65%,远小于另外两种补偿方法。使用了改进型ANFIS的温度补偿方法具有较强的泛化能力,能够有效消除温度对磁致伸缩液位传感器的影响。 展开更多
关键词 磁致伸缩液位传感器 温度补偿 改进型ANFIS BP算法 神经网络 PSO-LSSVM模型
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磁致伸缩液位传感器双检测线圈温度补偿与噪声抑制 被引量:9
16
作者 孙英 郑岩 +1 位作者 翁玲 刘非 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期156-163,共8页
为了校正扭转波速度、补偿温度、抑制脉冲电流噪声以及提高输出信号的信噪比,设计了一种双检测线圈结构应用于磁致伸缩液位传感器。推导了扭转波速度与温度的数学模型,得到了扭转波速度随温度的变化趋势;分析了单检测线圈结构存在温度... 为了校正扭转波速度、补偿温度、抑制脉冲电流噪声以及提高输出信号的信噪比,设计了一种双检测线圈结构应用于磁致伸缩液位传感器。推导了扭转波速度与温度的数学模型,得到了扭转波速度随温度的变化趋势;分析了单检测线圈结构存在温度影响测量结果与脉冲电流幅值大等问题。通过理论分析,最终的实验结果表明,与单检测线圈结构相比,双检测线圈结构能够快速计算扭转波速度,补偿温度对测量结果的影响,将脉冲电流噪声信号幅值降低至原来的1/27,测量误差由原来的0.18mm降低至0.02mm。双检测线圈结构为磁致伸缩液位传感器优化设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 磁致伸缩 液位传感器 双检测线圈 噪声抑制 温度补偿
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干涉条纹计数法光纤Fabry-Perot腔液位传感器 被引量:6
17
作者 赵中华 高应俊 +3 位作者 骆宇锋 周密 丁涛 张志律 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1369-1372,共4页
提出一种抗光源波动和外界干扰的条纹计数法光纤Fabry-Perot腔干涉型液位传感器.为适应这种条纹计数法对应变大挠度的要求,采用波纹管作应力弹性元件;对干涉条纹走向(或液位升降判向),分别提出实用的硬件设计方案和计算机软件处理办法;... 提出一种抗光源波动和外界干扰的条纹计数法光纤Fabry-Perot腔干涉型液位传感器.为适应这种条纹计数法对应变大挠度的要求,采用波纹管作应力弹性元件;对干涉条纹走向(或液位升降判向),分别提出实用的硬件设计方案和计算机软件处理办法;给出一种腔长温度补偿设计;实际制作了双光路光纤Fabry-Perot腔液位传感器,进行了实际气压模拟试验和实际水位测量试验,取得了良好结果. 展开更多
关键词 光纤液位传感器 法布里-珀罗腔 条纹计数法 波纹管
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新型液位检测技术的现状与发展趋势 被引量:41
18
作者 杨朝虹 李焕 《工矿自动化》 2009年第6期61-64,共4页
文章介绍了工业生产过程中采用的光纤液位计、磁致伸缩液位计、音叉液位限位开关、差压式液位计、雷达液位计、伺服型浮子液位计等几种较新的液位检测仪表及其检测方法,并对几种液位计的特点进行了分析比较。文章最后指出,液位自动检测... 文章介绍了工业生产过程中采用的光纤液位计、磁致伸缩液位计、音叉液位限位开关、差压式液位计、雷达液位计、伺服型浮子液位计等几种较新的液位检测仪表及其检测方法,并对几种液位计的特点进行了分析比较。文章最后指出,液位自动检测技术一方面需采用新的测量原理,开发新的液位检测仪表,扩大检测的手段,另一方面需朝着微机化和智能化方向发展。 展开更多
关键词 液位检测 液位计 液位传感器 自动检测
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基于USB数据通信的液位测控系统 被引量:10
19
作者 李敏 张维维 王淼石 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第2期48-50,共3页
液位是储液罐注料过程的关键技术指标,直接影响着储液罐储藏和注料的安全性。针对诸多行业储液罐液位测控的特点和技术要求,设计了一种基于USB数据通信的液位测控系统,应用磁致伸缩液位传感器检测储液罐的液位信号,通过A/D采集卡实现液... 液位是储液罐注料过程的关键技术指标,直接影响着储液罐储藏和注料的安全性。针对诸多行业储液罐液位测控的特点和技术要求,设计了一种基于USB数据通信的液位测控系统,应用磁致伸缩液位传感器检测储液罐的液位信号,通过A/D采集卡实现液位信号的转换与USB通信方式的数据传输,研发了基于LabVIEW语言的数字滤波算法和数字PID控制算法,实现了液位实时检测和控制。现场应用和实验表明,该系统具有较高的测量精度、控制精度和系统可靠性,较强的现场环境适应性,扩大了该系统的应用范围。 展开更多
关键词 液位控制 磁致伸缩液位传感器 USB数据通信 LABVIEW语言 数字滤波算法 数字PID控制算法
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电容式液位传感器的有限元计算与误差分析 被引量:6
20
作者 隋修武 谢望 +2 位作者 樊玉铭 张国雄 尹伟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第6期53-55,58,共4页
采用有限元分析的方法,建立了双筒形电容式液位测量传感器的数学模型。分析了传感器的电容值与结构参数、被测介质的介电常数、定位销个数的关系,总结出电容量随液位高度变化的规律。分析了内外筒轴线平行度与同轴度偏差。标定实验表... 采用有限元分析的方法,建立了双筒形电容式液位测量传感器的数学模型。分析了传感器的电容值与结构参数、被测介质的介电常数、定位销个数的关系,总结出电容量随液位高度变化的规律。分析了内外筒轴线平行度与同轴度偏差。标定实验表明:传感器在0-500mm范围的测量精度为0.2mm。 展开更多
关键词 电容式传感器 液位传感器 双筒形电容 有限元分析 数学模型
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