收稿日期 :1997 年 5 月 30 日一种性能优良的液位检测电路王力虎(广西师范大学物理与电子科学系 桂林 541001)液位检测被广泛用于自动控制 ,其所使用电子控制的主要方法有两种 :液位传感器检测法和液位探针检测法。液位传感器检测法一般是通过压力传感变送 ,它可以精确地测出当前的液位值 ,广泛用于精确度要求高 ,控制较为复杂的控制场所 ;而液位探针检测法则一般被用于简单的控制场所 ,它只能判断液体的存在与否 ,不能实时测出液体的液位值 ,同时 ,这种方法只适用于导电液体 ,适应面较窄 ,但它造价低、控制简单 ,在自动控制中还是有着广泛的应用。1 极化机理及解决办法探针的极化 ,是液位检测中一个不可回避的首要问题 ,它是由于检测回路中 ,经探针流过液体的电流所造成的。无论何种情况 ,只要电极上有电流流过 ,电极上就会伴随有极化作用的发生 ,继续加大电流就会产生我们较为熟悉的电解现象。电极的极化现象是电解工业中必须考虑的因素 ,直至目前 ,如何减少极化、提高电解效率还是电解行业所研究的一个课题。电极发生极化的原因较为复杂 ,通俗地讲 ,导电溶液中的导电物质由于外加电压的作用流向或流出电极时 ,会受到一定的阻力 ,这种现象就称为极化。在电解行业中 ,极化是个拦路虎 ,必须克服极化 ,使电流能顺利在导电溶液中流过 ,才能达到电解的目的。在克服过程中 ,通过加大电压 ,相应地增强其推动力 ,是常用的方法 ;而在以水位检测为目的的场合 ,为了不增加功耗 ,一般不以加大电压的办法来解决极化问题 ,而是设法减少导电物质的定向移动 ,从而最大限度地降低电极的极化 ,这才是首选方案。从理论上讲 ,极化问题依其产生的原因 ,可简单分为两类 :浓差极化与电极极化。导电时 ,由于电极附近溶液的浓度和本体溶液浓度的差别 ,电极周围导电物质的消失速度大于导电物质扩散到该处进行补充的速度 ,使得电极不能得到应有的电荷补充 ,从而降低了电流强度 ,由此造成的极化现象称为浓差极化 ;另一种极化方式称电化极化 ,电化极化也称活化超电势 ,这是由于电极反应是分若干步进行的 ,这些步骤当中可能有某一步反应比较慢 ,阻碍了电流的形成 ,从而产生了极化。除了以上的主要原因外 ,还有一种可能性 ,那就是由于电解的原因在电极表面上生成一层氧化物的薄膜或其它物质 ,而这种物质阻碍电流的流过。上述极化现象 ,在利用溶液的导电性能来检测液位时 ,尤其是在微电流检测时 ,短期内的影响...
