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基于液体压强的高度测量方案

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肉夹馍|  楼主 | 2014-12-5 13:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 肉夹馍 于 2014-12-9 13:00 编辑

现有一高度测量的需求,范围10米以内,要求精度大致是3cm。
激光、红外、超声等方案不可用,现在考虑能不能能够用液体压强的方式实现,
具体思路是,做一个液体管路(可铠装,类似电缆模样以加强防护),里面密封液体,比如水,然后两头各安装压力传感器,测量两头压力差,
从而得到两端的高度差值。

考虑到精度要求,液体可加一定压力。

请问,是否可行?能实现的话,优点多多,首先是基本免维护。
生产工艺的话,应该复杂。
不知各位是否见过类似应用。


利用液体压强的原理测量一个机械设备的高度,想做成一根电缆,里面装上软管,密封上液体,将电缆竖起来(不一定是竖直),通过测量下面的压强来计算最高点的高度。但是因为液体要封闭起来,上液面不是自由状态,密封的时候可能液体还要加压,所以,上液面的压强也要测量,然后做差计算。

当然,不用一根管子就作成10米,现在要做成比如3米一根的,然后可以拼接成其他高度。

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沙发
maychang| | 2014-12-5 17:09 | 只看该作者
“现有一高度测量的需求……能不能能够用液体压强的方式实现”
几乎不可能,除非你的装液体的管是柔性的,一端固定,另一端随待测点升降。

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板凳
肉夹馍|  楼主 | 2014-12-5 17:50 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-12-5 17:09
“现有一高度测量的需求……能不能能够用液体压强的方式实现”
几乎不可能,除非你的装液体的管是柔性的, ...

对,就是这思路啊

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地板
tyw| | 2014-12-5 17:53 | 只看该作者
直接在底部装个压力表不就能测液压了吗?按每米1kg压力,要达到3%的精度有点难度,去淘宝找个精密数显压力表吧

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.40.EIkuwM&id=20029928932&ns=1&abbucket=8#detail

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5
maychang| | 2014-12-5 19:40 | 只看该作者
肉夹馍 发表于 2014-12-5 17:50
对,就是这思路啊

如果待测点仅有竖直方向的运动,还不如拉根绳子。市场上有旋转编码器带钢丝绳卷绕轮附件,精度达到1mm绝无问题(但不知道有没有10m长)。
如果待测点三维运动,绳子方案不可行,可以考虑软管方案。

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肉夹馍|  楼主 | 2014-12-5 22:32 | 只看该作者
tyw 发表于 2014-12-5 17:53
直接在底部装个压力表不就能测液压了吗?按每米1kg压力,要达到3%的精度有点难度,去淘宝找个精密数显压力表 ...

底部?还是需要做个软管,加入液体的对吧。
那么液体密封的话,只测底部是不行的,应为上部不是自由状态,也就不是大气压,所以上边也得测量,然后做差。
另外,精度大概需要0.5%吧。

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7
肉夹馍|  楼主 | 2014-12-5 22:33 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-12-5 19:40
如果待测点仅有竖直方向的运动,还不如拉根绳子。市场上有旋转编码器带钢丝绳卷绕轮附件,精度达到1mm绝 ...

待测点是随意移动的。另外拉线是不行的,空间上不允许。
软管的方案,见过现成的产品或方案吗?

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8
tyw| | 2014-12-5 23:06 | 只看该作者
肉夹馍 发表于 2014-12-5 22:32
底部?还是需要做个软管,加入液体的对吧。
那么液体密封的话,只测底部是不行的,应为上部不是自由状态 ...

不清楚你的现场情况,是一个深井吗?测水位高低?是水位在升降还是井里的机构在升降.从你的描述中看不出明堂来,哈哈,你把情况说明白了,也许会有更多更好的方案.

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9
zzele| | 2014-12-6 08:50 | 只看该作者
液位测量,10米误差3cm,精度也就0.3级,很好实现的了

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10
宋业科| | 2014-12-6 10:11 | 只看该作者
你的思路很正确。

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11
mastergoose| | 2014-12-6 11:04 | 只看该作者
你说的方案测差压最好使用差压传感器,两个绝压传感器有很大的误差

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12
dirtwillfly| | 2014-12-6 11:50 | 只看该作者
貌似楼主是测量液体的深度,而不是高度

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jjeemm77 2014-12-10 16:43 回复TA
而且是易燃物!…嘿嘿 
13
dirtwillfly| | 2014-12-6 11:52 | 只看该作者
可以采用压阻式液位变送器,测量液体深度很方便

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dirtwillfly| | 2014-12-6 11:53 | 只看该作者
现在非电子类的测量液体深度的都是用深度尺

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anjf163| | 2014-12-6 12:19 | 只看该作者
本帖最后由 anjf163 于 2014-12-6 12:23 编辑

maychang 讲的方案最简单有效,精度高,调校简单,技术难度低。
用压力测量的话,一般压力传感器厂家说 ±0.1%,但实际上有 1% 左右的线性误差,多段修正可能会好些。
我一个项目用的水柱标定压力传感器的,16Bit ADC 测量误差在 1LSB 以内,重复误差 ±1mm。
压力测量液面可以做到你说的要求,技术难度略高些。

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16
肉夹馍|  楼主 | 2014-12-9 09:59 | 只看该作者
多谢各位的关注,现在的需求是测量高度的。
测量井下用的支护的液压支架的高度,
传统的非接触激光、超声波、红外等存在较严重的防护问题。
而用液体压强的方式做成电缆的样子能很好解决防护问题。

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17
肉夹馍|  楼主 | 2014-12-9 10:33 | 只看该作者
tyw 发表于 2014-12-5 23:06
不清楚你的现场情况,是一个深井吗?测水位高低?是水位在升降还是井里的机构在升降.从你的描述中看不出明 ...

不是测量水位,还是测量高度,是需要测量一种工程机械的升降高度,现场环境很差,光的方法不行,超声也有缺陷,就想到用液体压强的方法尝试一下。

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18
tyw| | 2014-12-9 11:23 | 只看该作者
本帖最后由 tyw 于 2014-12-9 11:45 编辑
肉夹馍 发表于 2014-12-9 10:33
不是测量水位,还是测量高度,是需要测量一种工程机械的升降高度,现场环境很差,光的方法不行,超声也有 ...


U型连通器方案可行.不过10米长的皮管份量不轻哦,还不如找找有什么适当地方装靠轮编码盘方便.
淘宝有数显超声测距模块也可一试.   

http://s.taobao.com/search?initiative_id=staobaoz_20141209&js=1&stats_click=search_radio_all%253A1&q=%B3%AC%C9%F9%B2%E2%BE%E0%C4%A3%BF%E9+10%C3%D7

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肉夹馍|  楼主 | 2014-12-9 11:50 | 只看该作者
tyw 发表于 2014-12-9 11:23
U型连通器方案可行.不过10米长的皮管份量不轻哦,还不如找找有什么适当地方装靠轮编码盘方便.
淘宝有数显 ...

重没关系,本来电缆都是铠装的,很重。拉线式的编码盘是肯定不能用的了。。
现在这种液体的方法,见过国内类似产品吗?

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20
tyw| | 2014-12-9 11:55 | 只看该作者
本帖最后由 tyw 于 2014-12-9 12:46 编辑
肉夹馍 发表于 2014-12-9 11:50
重没关系,本来电缆都是铠装的,很重。拉线式的编码盘是肯定不能用的了。。
现在这种液体的方法,见过国 ...


实验室有见过,10米长用在设备上的没见过,泥算头一个,哈哈

你的测条环境建议分段测试较合算,全程分几段,例如每米一段,做一个标记,段内位置精测.这个方案的可选测量方法就会多很多.

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