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液位傳感器作為液位檢測(cè)領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，具備將液體位置高度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出的功能。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、操作便捷，既無(wú)需額外電源供應(yīng)，也無(wú)需搭建復(fù)雜電路，相較于傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)，體積更為小巧，且工作壽命顯著延長(zhǎng)。憑借這些優(yōu)勢(shì)，液位傳感器在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)主要由飛行平臺(tái)、導(dǎo)航飛控以及噴灑機(jī)構(gòu)三大部分構(gòu)成。借助地面遙控或者導(dǎo)航飛控系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)能夠精準(zhǔn)執(zhí)行噴灑作業(yè)，可噴灑藥劑、種子、粉劑等多種物質(zhì)。在精準(zhǔn)作業(yè)過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)施藥的精確控制，及時(shí)掌握藥箱藥量信息并據(jù)此調(diào)整飛行操控策略至關(guān)重要，這就需要對(duì)無(wú)人機(jī)藥箱的液量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而液位傳感器技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵支撐。

浮球式液位傳感器

浮球式液位傳感器的外觀結(jié)構(gòu)緊密關(guān)聯(lián)其工作原理。它主要由磁開(kāi)關(guān)和浮球組成，其中浮球內(nèi)部嵌入了磁性材料。在密封的非導(dǎo)磁金屬管內(nèi)，安裝有一個(gè)或多個(gè)磁簧開(kāi)關(guān)，隨后將導(dǎo)管穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)帶有磁性材料的浮球，并通過(guò)固定雙環(huán)精準(zhǔn)控制浮球與磁簧開(kāi)關(guān)的相對(duì)位置。當(dāng)液體液位發(fā)生變化時(shí)，浮球會(huì)隨之上升或下降。在此過(guò)程中，浮球內(nèi)的磁性材料靠近磁簧開(kāi)關(guān)，會(huì)觸發(fā)接點(diǎn)產(chǎn)生開(kāi)與關(guān)的動(dòng)作，進(jìn)而輸出信號(hào)，用于液位控制或指示。具體而言，當(dāng)浮球靠近磁開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)浮球離開(kāi)磁開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

安裝注意事項(xiàng)

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥箱上安裝浮球式液位傳感器時(shí)，需進(jìn)行打孔操作，將傳感器安裝在藥箱的正中心位置，并且要確保傳感器延伸至藥桶的最底部。此外，為保證傳感器正常工作，被測(cè)液體的比重必須大于浮球比重。不過(guò)，由于浮球式液位傳感器自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，浮球容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。因此，它不適用于檢測(cè)黏稠液體，含有雜質(zhì)的液體也可能導(dǎo)致浮球卡死，影響測(cè)量準(zhǔn)確性。

非接觸式液位傳感器

非接觸式液位傳感器利用水的感應(yīng)電容來(lái)檢測(cè)液體的存在。在無(wú)液體接近液位計(jì)時(shí)，由于分布電容的存在，液位計(jì)本身具有一定的靜態(tài)電容。當(dāng)液面逐漸升高并接近液位計(jì)時(shí)，液體的寄生電容會(huì)耦合到靜態(tài)電容上，導(dǎo)致液位計(jì)的電容值增大。這一變化的電容信號(hào)會(huì)被輸入到控制單元，經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，將變化的電容量轉(zhuǎn)化為某種電信號(hào)的變化量。隨后，通過(guò)特定的算法對(duì)這個(gè)變化量進(jìn)行檢測(cè)和判斷，當(dāng)變化量超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，即判定液位到達(dá)感應(yīng)點(diǎn)。

安裝要點(diǎn)

基于上述優(yōu)點(diǎn)，非接觸式液位傳感器在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行業(yè)液位監(jiān)測(cè)設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。常見(jiàn)的液位傳感器類型中，浮球式和非接觸式都具備精準(zhǔn)、便捷的特點(diǎn)。液位傳感器所測(cè)得的液位信號(hào)，可通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸至終端設(shè)備，如手機(jī) APP，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)斷藥點(diǎn)的準(zhǔn)確記錄。

在實(shí)際安裝過(guò)程中，非接觸式液位計(jì)的安裝十分簡(jiǎn)便，只需將其貼緊容器外壁即可。具體安裝時(shí)，可將非接觸式液位計(jì)的探頭安裝在被測(cè)容器外壁的上下方，分別用于監(jiān)測(cè)液位的高位和低位。同時(shí)，在環(huán)境溫度較低的情況下，需采用儀表保護(hù)箱或其他防護(hù)裝置對(duì)液位計(jì)進(jìn)行防凍保護(hù)，并注意保持液位計(jì)的干燥，以確保其正常工作。

總體而言，浮球式液位傳感器工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)工作環(huán)境的溫度要求較為寬松，但存在浮球卡死等局限性。而非接觸式液位傳感器采用了先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)和高速信號(hào)處理芯片，突破了容器壁厚的限制，能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)密閉容器內(nèi)液位高度的非接觸檢測(cè)。在實(shí)際現(xiàn)代農(nóng)業(yè)作業(yè)中，選擇何種類型的液位傳感器，需根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景、液體特性以及環(huán)境條件等因素進(jìn)行綜合考量，以確保液位監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。