基于液体压强的高度测量方案

发表于 2014-12-5 13:07

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。

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，一端固定，另一端随待测点升降。

发表于 2014-12-5 17:50

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

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吧

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

发表于 2014-12-5 19:40

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。

发表于 2014-12-5 22:32

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。

发表于 2014-12-5 22:33

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？

发表于 2014-12-5 23:06

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.

发表于 2014-12-6 08:50

液位测量，10米误差3cm，精度也就0.3级，很好实现的了

发表于 2014-12-6 10:11

你的思路很正确。

发表于 2014-12-6 11:04

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

发表于 2014-12-6 11:50

貌似楼主是测量液体的深度,而不是高度

发表于 2014-12-6 11:52

可以采用压阻式液位变送器,测量液体深度很方便

发表于 2014-12-6 11:53

现在非电子类的测量液体深度的都是用深度尺

发表于 2014-12-6 12:19

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。

发表于 2014-12-9 09:59

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。

发表于 2014-12-9 10:33

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。

发表于 2014-12-9 11:23

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.

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发表于 2014-12-9 11:50

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？

发表于 2014-12-9 11:55

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.

基于液体压强的高度测量方案

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