常用液位計方式有以下幾種:連通器式液位計、超聲波液位計、電容式液位計、雷達液位計、磁性浮子液位計、磁致伸縮型液位計、靜壓式液位計、伺服式液位計;丈量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。從丈量原理上來說可以分為接觸式丈量與非接觸式丈量、壓力式原理丈量等。下面就先容上述的各種液位計的功能與缺點。
1、連通器式液位計:
應用最普通的玻璃液位計結(jié)構(gòu)簡樸、價廉、直觀,適于現(xiàn)場使用:
缺點:易破損,內(nèi)表面沾污,造成讀數(shù)難題,不便于遠傳和調(diào)節(jié)。
2、超聲波液位計:
是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在丈量中脈沖超聲波由傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被統(tǒng)一傳感器接收,轉(zhuǎn)換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的間隔。無機械可動部門,可靠性高,安裝簡樸、利便,屬于非接觸丈量,且不受液體的粘度、密度等影響精度比較低。
缺點:超聲波液位計測試輕易有盲區(qū)。不可以丈量壓力容器,不能丈量易揮發(fā)性介質(zhì)。
3、電容式液位計:
采用丈量電容的變化來丈量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi),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(zhì)即為液體及其上面的氣體。因為液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同,好比:ε1>ε2,則當液位升高時,兩電極間總的介電常數(shù)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,可通過兩電極間的電容量的變化來丈量液位的高低。
缺點: 電容液位計的敏捷度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值,而且,只有ε1和ε2的恒定才能保證液位丈量正確,因被測介質(zhì)具有導電性,所以金屬棒電極都有絕緣層籠蓋。被測液體的介電常數(shù)不不亂會引起誤差。電容式液位計一般用于調(diào)節(jié)池、凈水池丈量。(注:液化氣是否會對丈量造成影響未知待確定)
4、雷達液位計:
采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達液位計的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時間與到液面的間隔成正比,關(guān)系式如下:D=CT/2(D:雷達液位計到液面的間隔C:光速T:電磁波運行時間) 雷達液位計記實脈沖波經(jīng)歷的時間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達天線的間隔,從而知道液面的液位。不需要傳輸媒介,不受大氣、蒸氣、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點,能用于揮發(fā)介質(zhì)的液位丈量。采用非接觸式丈量,不受槽內(nèi)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(shè)置的參數(shù)較多,一旦泛起題目,通常很難查出是什么原因造成的。假如天線本身不慎沾上介質(zhì)會報錯。如有結(jié)晶結(jié)冰現(xiàn)象會報錯,需加熱保溫處理,并清理天線。最初安裝需要是空倉,即空料位。
5、磁性浮子液位計:
根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。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(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn),當液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色,當液位下降時翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?,指示器的紅白接壤處為容器內(nèi)部液位的實際高度,從而實現(xiàn)液位清楚的指示。磁性浮子液位計可以做到高密封,防泄漏和合用于高溫、高壓、耐侵蝕的場合。對高溫、高壓、有毒、有害、強侵蝕介質(zhì)更顯其優(yōu)勝性。
缺點:磁性浮子液位計與介質(zhì)直接接觸,浮球密封要求要嚴格,不能丈量粘性介質(zhì)。磁性材料如退磁易導致液位計不能正常工作,翻板輕易卡死,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。
6、磁致伸縮型液位計:
探棒上端電子部件產(chǎn)生低壓電流脈沖,開始計時,產(chǎn)生磁場沿磁致伸縮線向下傳播,浮子跟著液位變化沿丈量竿上下移動,浮子內(nèi)有磁鐵,也產(chǎn)生磁場,兩個磁場相遇,磁致伸縮線扭曲形成扭應力波脈沖,脈沖速度已知,計算脈沖傳播時間即對應液位精確變化。(電流以光速運行,所以其傳播時間與力波時間比擬可忽略)電廠鍋爐、汽輪機、電氣、熱控、水處理等精度最高能夠達到。磁致伸縮液位精度較高,合用于油類液體,可測油水分界面。
缺點:磁致伸縮型液位計因為其接觸的丈量方式和較高的安裝、維護要求,所以導致市場普及不廣。
7、靜壓式液位計:
其利用平均液體的壓強與高度成正比的關(guān)系通過丈量液體底部的壓力來折算液位高度。P=ρgh(P壓強);根據(jù)被測介質(zhì)的密度及液體丈量范圍計算出壓力或壓差范圍,再選用量程、精確度等機能合適的壓力表或差壓表。
缺點:因為其受介質(zhì)密度和溫度影響很大,所以經(jīng)常精度比較差,而為消除這些影響,需要良多其他測試儀表,結(jié)果搭建一套完善的靜壓丈量系統(tǒng)價格很高。因為液柱的靜壓與液位成正比,因此利用壓力表丈量基準面上液柱的靜壓就可測得液位。普及范圍廣,輕易校準。
8、伺服式液位計:
是最近比較成功的新型液位計,主要應用在輕油品的高精度丈量中。與雷達液位計形成比較強的競爭?;驹硐嗤搸揭何挥嫞哂芯_的力傳感器以及伺服系統(tǒng),形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),通過考慮鋼帶自身重力,精確地調(diào)節(jié)浮子高度以達到平衡浮力和重力,得到精確確當前液面到罐頂高度,以得到液位值。熱電技術(shù)同盟精度高,能夠達到1mm,知足計量級要求。使用于平靜的輕質(zhì)無侵蝕性液體。
缺點:安裝調(diào)試比較麻煩,同樣有接觸式液位計的各種不利因素且價格高昂。
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