测量不准的投入式液位计UC-2500mm，拆开看看结构和测量原理

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 12:00:23

今天换下来的故障液位计，液位量程2.5米，故障情况是乱跳液位，或者显示五六米。这种东西我们是修不来的，厂里一般都是换换换，能换就不修，不过这么一个液位计就要1400元，当然我指的是公司报价，不是市场价哈。现在来拆开看看结构和测量原理。

铭牌的信息4-20mA输出，量程2.5，供电24v，实际上像这种小功率仪表，12-36v都能用，当然，如果仪表铭牌上只写了24v，那还是老老实实24v供电吧。

后盖打开是接线端子，就只有左边两个是有用的，右边两个是假的端子。这种两线制仪表我一直觉得很神奇，毕竟又要供电，还得传递4-20mA模拟量信号。除此之外还有种让我感觉神奇的就是2线制485通讯仪表，又供电还通讯，更厉害。

实际上两线制仪表原理是比较简单的，4-20mA是串联在测量回路里的，因此这即使仪表的供电电流，也是模拟量信号电流。而仪表的自身功耗是基本不变的，所以为了适应4-20mA的不同电流，就会不断的调节自身的阻抗，因此，即使供电24v时，万用表测量两线制仪表2个接线端子的电压也是随机的，可能5-8v，也能12-16v，也可能23v

供电兼信号实现的方式就是如下的电路图，其实我随便找的这个两线制仪表电路图，别看着是压力变送器的模块，实际上就挺符合本次拆解的这个液位计，该液位计原理下面会说。

工业仪表的防护等级都挺高的，这个玻璃盖子做的跟潜水艇的窗户一样。

通电再试下，如图，这样都能显示6.9米，看来是彻底废了。

剪断探测线，里面自然是有电缆的，因此原理就真相大白了，这玩意儿就是测水压，探测线前端那个铁坨坨里面有压力应变器和空气腔盒，水压和大气压差会让其产生形变。

所谓压力应变器，这个东西生活中很常见了，所有的电子秤，地磅都是，以及部分电子压力表，水压表，以及部分加速度传感器，凡是外力导致物体产生形变的地方都能用它，如图是称重模块，当物体压在金属块上面时，会产生肉眼不可见的微微弯曲变形。

而检测变形的元件，就是压力应变片，就是有很多细电阻丝，贴到金属块上，当金属块变形时，就会拉伸电阻丝，电阻丝被拉长，自然电阻就变大了。

而检测电路最简单的自然就用四线电桥咯。

取掉底座，可以看到黄蓝红黑四根线进了仪表，也证明是四线电桥，那根粗点的红管子是空心的通气管，连到探测线的铁坨坨里，保持应变器内部和大气压相同，这样外部施加水压后才能形成压差。

接线端子底下也只有两根线，另外两个端子是装饰品。

取掉仪表正面表盘，整个电路板就一览无余了

电路板背面什么元件都没有，只有2根供电信号线以及水压检测应变器的4线电桥。

整个电路模块就完好无损的拿出来了，就手心里这点玩意儿就值一千多元，看来科学技术真是第一生产力。

底层这块板子应该是信号处理部分，负责供电，压力检测和模拟量的处理。加了强光电筒后可以更清晰的看到各元件的走线。

这个最大的长方形芯片只标个D2，从走线看，从压力应变器回来的微弱信号是进了这个芯片内，上下层电路板的连接插座针脚也是走线汇总到这个芯片上了，可能是处理压力反馈信号和逻辑控制的芯片。

SGM358YS常见的运算放大器，从走线看的话，应该是给电桥提供恒流源用的，同时也是控制4-20mA信号电流用的，应该哈，我猜的。上面的cc55六脚芯片应该是个电源ic，接了0欧贴片电阻后到358运放，可能是给运放供电的，也是猜的哈，我电子技术学得不好。

LM317为最经典的可调压3端正电压稳压芯片，上面的Y1应该是个三极管，Y1由358运放控制，根据走线，看起来这套流程是运放控制Y1三极管进而控制317调压，以此实现4-20mA恒流控制，我还是猜的哈，有误请指教。

然后是上层屏幕电路板，屏幕正面啥都没有，只有背面一个芯片，TM1622显示驱动器。

面板上有3个按钮，功能我忘了，反正可以设置液位归零校准，还有其他的功能参数，从走线可以看到，3个按钮的出线都到了插座，所以到下层板去了，都进了那个不知名的D2芯片，所以这个D2更可能是主控芯片了，当然只是我的猜测哈，本身电子技术学的很烂，以上拆解有说的不合理的地方欢迎指教，我会虚心学习。

刚才剪探头后又通电试了下，-0.044米，液位基本是归零了，电路板应该是好的，就是液位压力应变器坏了，换个新的用烙铁焊上去就会修好，一点小病，压力应变器不贵的，这仪表贵就贵在本体表头。

但是这东西没有修的必要了，直接丢垃圾堆。因为厂里不值钱的仪器仪表基本是能换就不修，因为修过的东西不可靠，如果三天两头又坏，恰好影响到生产，其损失远超这个仪表的价值，并且坏了拆下来后肯定要买个新的来替换掉，有了新的后，就更没人在意旧仪表的死活了，因为资本家只看到了生产线出来的产品的经济效益，看不到背后默默工作的仪器仪表电气设备，它们付出了辛勤“劳动”，一旦“生病”故障，无法正常工作，就“调离岗位”或者替换掉，“新人”上岗，然后就被踢了，在也别想回来。

像这个上星期拆下的变频器也是如此，开机就报错误代码，我也忘了是什么错误了，因为不值钱，上午拆下来换上新的后，中午就丢垃圾堆了，我把它捡了回来，当然，等我拆掉需要的元件，榨干剩余价值后，最终依旧是回到垃圾堆，结束它悲惨的一生。

结束，谢谢。

yiguangqiang · 发表于 2022-10-19 12:42:42

感觉液晶屏还可以考虑利用一下……

xiaoyao_mdj · 发表于 2022-10-19 12:42:53

如果液体的密度不一样,这个东西测的还准么?

98078 · 发表于 2022-10-19 12:45:53

工厂坏的确实换比修更节约时间

wfzdm · 发表于 2022-10-19 13:05:29

这东西的应用场景是什么

zhang_yy007 · 发表于 2022-10-19 13:30:18

我都是用超声波液位计不过质量也一般西门子的刚过了一年，6台坏了3台了……就质保一年

alangxl · 发表于 2022-10-19 13:31:18

感觉电子产品，越新的寿命越不长

hrb567 · 发表于 2022-10-19 13:56:19

液晶屏还可以考虑利用

kgmx · 发表于 2022-10-19 14:05:11

生产使用的东西换新比修理省好多事儿

st911 · 发表于 2022-10-19 14:06:06

原来压力应变检测也是测电阻得出的，谢谢分享

看屏幕，还显示介质H2O，估计还能设置其它液体里使用。

whseen · 发表于 2022-10-19 14:17:04

xiaoyao_mdj 发表于 2022-10-19 12:42
如果液体的密度不一样,这个东西测的还准么?

溶液更麻烦，白酒里水和酒精1加1小于2，极少数1加1大于2。

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:20:21

yiguangqiang 发表于 2022-10-19 12:42
感觉液晶屏还可以考虑利用一下……

我技术比较垃圾，这种定制的屏幕想不出利用价值

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:21:15

xiaoyao_mdj 发表于 2022-10-19 12:42
如果液体的密度不一样,这个东西测的还准么?

不行，人家对介质有要求的

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:22:34

wfzdm 发表于 2022-10-19 13:05
这东西的应用场景是什么

水池液位计

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:23:06

zhang_yy007 发表于 2022-10-19 13:30
我都是用超声波液位计不过质量也一般西门子的刚过了一年，6台坏了3台了……就质保一年 ...

超声波的我这也有个坏的，待车间买回新的换了，就拆它

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:23:54

alangxl 发表于 2022-10-19 13:31
感觉电子产品，越新的寿命越不长

工业产品一般来说还是非常耐用的，而且是在强腐蚀性高温的环境下，这个液位计是测废水池液位用的

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:27:13

kgmx 发表于 2022-10-19 14:05
生产使用的东西换新比修理省好多事儿

是的，因为生产线不能停，坏了立马换新的用着，然后像电机这类东西烧了都可以修了再用。但是别说便宜的电子仪表，即使是贵的仪表，修好了也不会再用它了，毕竟没有可靠性，当然，修好了可以留着备用应急。

不会闪现 · 发表于 2022-10-19 15:28:16

st911 发表于 2022-10-19 14:06
原来压力应变检测也是测电阻得出的，谢谢分享
看屏幕，还显示介质H2O，估计还能设置其它液体里使用 ...

应该是可以设置密度，因为不同液体密度不一样，压强也不一样

42936434 · 发表于 2022-10-19 16:01:58

xiaoyao_mdj 发表于 2022-10-19 12:42
如果液体的密度不一样,这个东西测的还准么?

这种应该是有个设定流体密度的参数。

mhtlov · 发表于 2022-10-19 17:34:11

这么贵啊

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