液位计的分类、测量原理及优缺点

作者：admin 录入：admin 2001-07-12 13:50:16

一.接触式测量
   接触式测量是从钢带浮子液位计为开端，以各种方式精确测量浮子距离而演化到各种现代化仪表如伺服式、磁致伸缩式等等热电技术联盟。
    钢带浮子式：最早期的液位计，现今都面临着更新换代。
    工作原理：浮子受浮力浮在介质表面，通过变速齿轮到有刻度的钢带上读出液位值，液位上升或下降破了力平衡后，浮子也跟随上升下降，带动钢带运行。
    优缺点分析：理论精度在2-3mm左右, 安装复杂，可靠性较低，由于机械部件多，很容易发生钢带卡死不动的情况。电光纤式即将钢带液位通过光码盘读出实现数字化。
    二、磁致伸缩型
    工作原理：利用热电技术探棒上端电子部件产生低压电流脉冲，开始计时，产生磁场沿磁致伸缩线向下传播，浮子随着液位变化沿测量竿上下移动，浮子内有磁铁，也产生磁场，两个磁场相遇，磁致伸缩线扭曲形成扭应力波脉冲，脉冲速度已知，计算脉冲传播时间即对应液位精确变化。（电流以光速运行，所以其传播时间与力波时间相比可忽略）
    优缺点分析;精度最高能够达到1mm，磁致伸缩液位精度较高，可测油水分界面但由于其接触的测量方式和较高的安装、维护要求导致市场普及不广。
    三、伺服式液位计
    伺服式液位计是最近比较成功的新型液位计，主要应用在轻油品的高精度测量中。与雷达液位计形成比较强的竞争。基本原理同钢带式液位计，但具有精确的力传感器以及伺服系统，形成闭环调节系统，通过考虑钢带自身重力，精确地调节浮子高度以达到平衡浮力和重力，得到精确的当前液面到罐顶高度，以得到液位值。
    优缺点分析：热电技术联盟精度高，能够达到1mm，满足计量级要求。使用于平静的轻质无腐蚀性液体。安装调试比较麻烦，同样有接触式液位计的各种不利因素。
    四、静压式液位计
    静压式液位计比较特殊，其利用均匀液体的压强与高度成正比的关系通过测量液体底部的压力来折算液位高度。
      P＝ρgh      （P 压强）
    由于其受介质密度和温度影响很大，所以常常精度比较差，而为消除这些影响，需要很多其他测试仪表，结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。
用静压测量原理：　　当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ = ρ .g.H + Po 　　式中：　　P ：变送器迎液面所受压力投入式静压液位计
[1]　ρ：被测液体密度　　g ：当地重力加速度　　Po ：液面上大气压　　H ：变送器投入液体的深度　　同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的 Po ，使传感器测得压力为：ρ .g.H ，显然 , 通过测取压力 P ，可以得到液位深度。

超声波液位计/物位计的测量原理、特点
1 测量原理
原理
   超声波物位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。
由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
特点
   由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，超声波物位计可以应用于各种复杂工况。换能器内置温度传感器，可实现测量值的温度补偿。
   超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术，使其发射功率能更有效地辐射出去，提高信号强度，从而实现准确测量。
超声波液位计/物位计安装要求。
安装要求：
换能器发射超声波脉冲时，都有一定的发射开角。从换能器下缘到被测介质表面之间，由发射的超声波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。

本文章来自于：北京中瑞能仪表技术有限公司

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