液位計種類及其優缺點

現在市場上的液位計主要有以下7種│☁╃•│,每種液位計的原理✘·▩、優缺點如下₪☁│☁│:

1✘·▩、 磁性浮子液位計

原理₪☁│☁│:根據浮力原理和磁性耦合作用研製而成↟╃↟╃。當被測容器中的液位升降時│☁╃•│,液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降│☁╃•│,浮子內的永久磁鋼透過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器│☁╃•│,驅動紅✘·▩、白翻柱翻轉│☁╃•│,當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色│☁╃•│,當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色│☁╃•│,指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度│☁╃•│,從而實現液位清晰的指示↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:可以做到高密封│☁╃•│,防洩漏和適用於高溫✘·▩、高壓✘·▩、耐腐蝕的場合↟╃↟╃。對高溫✘·▩、高壓✘·▩、有毒✘·▩、有害✘·▩、強腐蝕介質更顯其優越性↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:與介質直接接觸│☁╃•│,浮球密封要求要嚴格│☁╃•│,不能測量粘性介質↟╃↟╃。磁性材料如退磁易導致液位計不能正常工作↟╃↟╃。

2✘·▩、 磁性翻板(柱)式液位計

原理₪☁│☁│:同磁性浮子液位計↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:同磁性浮子液位計↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:翻板容易卡死│☁╃•│,造成無法遠傳指示↟╃↟╃。磁性材料如退磁易導致液位計不能正常工作↟╃↟╃。

3✘·▩、 電磁波雷達液位計(導波雷達液位計)

原理₪☁│☁│:雷達液位計採用發射—反射—接收的工作模式↟╃↟╃。雷達液位計的天線發射出電磁波│☁╃•│,這些波經被測物件表面反射後│☁╃•│,再被天線接收│☁╃•│,電磁波從發射到接收的時間與到液麵的距離成正比│☁╃•│,關係式如下₪☁│☁│:D=CT/2(D₪☁│☁│:雷達液位計到液麵的距離C₪☁│☁│:光速T₪☁│☁│:電磁波執行時間)雷達液位計記錄脈衝波經歷的時間│☁╃•│,而電磁波的傳輸速度為常數│☁╃•│,則可算出液麵到雷達天線的距離│☁╃•│,從而知道液麵的液位↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:不需要傳輸媒介│☁╃•│,不受大氣✘·▩、蒸氣✘·▩、槽內揮發霧影響的特點│☁╃•│,能用於揮發介質的液位測量↟╃↟╃。採用非接觸式測量│☁╃•│,不受槽內液體的密度✘·▩、濃度等物理特性的影響↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:價格昂貴↟╃↟╃。儀表需要設定的引數較多│☁╃•│,一旦出現問題│☁╃•│,通常很難查出是什麼原因造成的↟╃↟╃。如果天線本身不慎沾上介質會報錯↟╃↟╃。如有結晶結冰現象會報錯│☁╃•│,需加熱保溫處理│☁╃•│,並清理天線↟╃↟╃。最初安裝需要是空倉│☁╃•│,即空料位↟╃↟╃。

4✘·▩、 超聲波液位計

原理₪☁│☁│:超聲波液位計是由微處理器控制的數字物位儀表↟╃↟╃。在測量中脈衝超聲波由感測器(換能器)發出│☁╃•│,聲波經物體表面反射後被同一感測器接收│☁╃•│,轉換成電訊號↟╃↟╃。並由聲波的發射和接收之間的時間來計算感測器到被測物體的距離↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:無機械可動部分│☁╃•│,可靠性高│☁╃•│,安裝簡單✘·▩、方便│☁╃•│,屬於非接觸測量│☁╃•│,且不受液體的粘度✘·▩、密度等影響↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:精度比較低│☁╃•│,測試容易有盲區↟╃↟╃。不可以測量壓力容器│☁╃•│,不能測量易揮發性介質↟╃↟╃。

5✘·▩、 電容式液位計

原理₪☁│☁│:採用測量電容的變化來測量液麵的高低的↟╃↟╃。它是一根金屬棒插入盛液容器內│☁╃•│,金屬棒作為電容的一個極│☁╃•│,容器壁作為電容的另一極↟╃↟╃。兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體↟╃↟╃。由於液體的介電常數ε1和液麵上的介電常數ε2不同│☁╃•│,比如₪☁│☁│:ε1>ε2│☁╃•│,則當液位升高時│☁╃•│,兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大↟╃↟╃。反之當液位下降│☁╃•│,ε值減小│☁╃•│,電容量也減小↟╃↟╃。所以│☁╃•│,可透過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低↟╃↟╃。電容液位計的靈敏度主要取決於兩種介電常數的差值│☁╃•│,而且│☁╃•│,只有ε1和ε2的恆定才能保證液位測量準確│☁╃•│,因被測介質具有導電性│☁╃•│,所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:感測器無機械可動部分│☁╃•│,結構簡單✘·▩、可靠;精確度高;檢測端消耗電能小│☁╃•│,動態響應快;維護方便│☁╃•│,壽命長↟╃↟╃。被測介質需為導電率不低於10-3s/m的非結晶導電液體↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:被測液體的介電常數不穩定會引起誤差↟╃↟╃。電容式液位計一般用於調節池✘·▩、清水池測量↟╃↟╃。(注₪☁│☁│:液化氣是否會對測量造成影響未知待確定)

6✘·▩、 靜壓(差壓)式液位計

原理₪☁│☁│:由於液柱的靜壓與液位成正比│☁╃•│,因此利用壓力錶測量基準面上液柱的靜壓就可測得液位↟╃↟╃。根據被測介質的密度及液體測量範圍計算出壓力或壓差範圍│☁╃•│,再選用量程✘·▩、精確度等效能合適的壓力錶或差壓表↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:普及範圍廣│☁╃•│,容易校準↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:受介質密度和溫度影響很大│☁╃•│,所以常常精度比較差│☁╃•│,而為消除這些影響│☁╃•│,需要很多其他測試儀表│☁╃•│,結果搭建一套完善的靜壓測量系統價格很高↟╃↟╃。

7✘·▩、 磁致伸縮式液位計

原理₪☁│☁│:探棒上端電子部件產生低壓電流脈衝│☁╃•│,開始計時│☁╃•│,產生磁場沿磁致伸縮線向下傳播│☁╃•│,浮子隨著液位變化沿測量竿上下移動│☁╃•│,浮子內有磁鐵│☁╃•│,也產生磁場│☁╃•│,兩個磁場相遇│☁╃•│,磁致伸縮線扭曲形成扭應力波脈衝│☁╃•│,脈衝速度已知│☁╃•│,計算脈衝傳播時間即對應液位精確變化↟╃↟╃。

優點₪☁│☁│:精度較高│☁╃•│,適用於油類液體│☁╃•│,壓力錶↟╃↟╃。

缺點₪☁│☁│:安裝維護複雜│☁╃•│,市場普及率低↟╃↟╃。(注₪☁│☁│:脈衝原理│☁╃•│,疑也有雷達液位計的缺點)