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液位计有哪些种类


文章日期:2019-08-03|阅读数:


液位计有哪些种类?液位测量是化工、电力、冶金等工矿企业必不可少的测控工作,液位计的种类很多种,必须根据测量介质不同和工况环境不同选择不同的液位计。如果按工作原理区分就有以下类型。
 
液位计有哪些种类
 
(1)直读式物位仪表
 
这类仪表主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。它们是利用连通器的原理工作的。
 
(2)差压式物位仪表
 
这类仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表。它们是利用液柱或物位堆积对某定点产生压力的原理而工作的。
 
(3)浮力式物位仪表
 
这类仪表又可分为浮子带钢丝绳或钢带的、浮球带杠杆的和沉筒式的几种。如磁浮子液位计、浮筒式液位计等。它们是利用浮子的高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子(或沉筒)的浮力随液位高度而变化的原理来工作的。
 
(4)电磁式物位仪表
 
这类仪表可分为电阻式(即电极式)、电容式和电感式等几种。它们是把物位的变化转换为一些电量的变化,通过测出这些电量的变化来测知物位的。另外,还有利用压磁效应工作的物位仪表。(5)核辐射式物位仪表这类仪表是利用核辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而变化的原理而工作的,目前应用较多的是7射线。
 
(6)声波式物位仪表
 
这类仪表可以根据它的工作原理分为声波遮断式、反射式和阻尼式几种。它们的原理是:由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同,测出这些变化就可以测知物位。
 
(7)光学式物位仪表
 
这类仪表是利用物位对光波的遮断和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白炽灯光,也可以是激光。
 
常见液位计的优缺点
 
在工业场合中,根据不同的工况、被测介质、环境,有着不同的液位测量方式。本文将对常见的液位计的优缺点列举如下。
 
一、浮球液位计
 
许多人会把浮球液位计和浮球液位计弄混,但实际上它们存在一定的差别。浮球液位计的测量方法是根据阿基米德定律加以实现的,又由于磁性作用,浮球与干簧管产生磁性吸合作用,使得容器的液位变化时浮球也随着上下移动,使仪表人员能够直观读取液位的位置。浮球液位计的优点是度数直观、快速、便捷,且价格低廉,便于安装。其缺点是精度低,安装位置受容器形状结构的限制,且市面上大部分的浮球液位计都不适合用于腐蚀性强,或具有危险性的液体介质。计为Float-11 P耐酸碱型浮球液位计经过高级工程师的研发,最终通过隔爆和本安双重防爆认证(隔爆等级Ex d IIC T6,本安等级Ex ia IIC T6),可以很好地应用于危险场合之中。加之计为设计的涂层(PP/PTFE)工艺,让Float-11P更加适合测量强腐蚀性的液体。
 
二、浮标液位计
 
浮标液位计的工作原理是在容器中放置一个具有特定重量的悬浮物体,然后用机械装置与悬浮物体连接,并读取其位置数据,而悬浮物体一般暴露于容器顶端的气体中,即悬浮物体的底部面与液体表面互相接触。浮标液位计的优点是可以准确地标识液位,其缺点是浮标的位置读取难度大。早期的浮标系统使用机械部件,如绳、带、滑轮和齿轮等方式来读取浮标位置,而如今人们利用磁装置来读取浮标位置,这种方式就被成为浮标液位计。
 
三、磁翻板液位计
 
磁翻板液位计是靠安装在主测量管内的磁浮子带动外部的磁翻片实现的信号转换和液位显示。当液位变化时,磁浮子便带动磁翻片随液位的变化而上下移动。磁翻板液位计的优点是度数快速、直观,与干簧管远传变送器还有磁开关配套使用可以实现远距离的数据传输及控制。其缺点是量程具有限制性,且对于较长量程的磁翻板液位计来说,运输和安装过程相对复杂。
 
四、雷达液位计
 
雷达液位计是通过发出的微波脉冲被液面反射后的信息计算出液面位置的。即,当发射脉冲碰到被测介质表面时,一部分微波脉冲能量被反射回来,通过时间扩展技术原理,计算出发射脉冲和接收脉冲的时间间隔,从而推算出天线到被测介质表面的距离。雷达液位计的优点是可以测量压力容器内液位,并且可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响;其精度较高,采用非接触式测量法,可在真空环境中使用。其缺点是价格昂贵,容易受容器结构和材料特性的影响,有时候还会遭受电磁波干扰。
 
五、超声波液位计
 
超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号来计算液面位置的。具体来说,就是超声波液位计的换能器发出高频超声波脉冲,当遇到被测液位表面时,该脉冲便被反射回来,部分反射回波被换能器重新接收,转换成电信号。超声波液位计的优点是同样采用非接触式测量法,精度较高,安装简便。其缺点是不能应用于真空环境中,且受容器结构特性影响。
 
如何选择液位计
 
选择液位计时应考虑以下因素:
 
(1)测量对象,如被测介质的物理和化学性质,以及工作压力和温度、安装条件、液位变化的速度等;
 
(2)测量和控制要求,如测量范围、测量(或控制)精确度、显示方式、现场指示、远距离指示、与计算机的
 
接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
 
给水工程中常用的液位计及选型要点如下:
 
a.浮球液位计
 
在液体中放入一个空心的浮球,当液位变化时,浮球将产生与液位变化相同的位移。可用机械或电的方法来测得浮球的位移,其精确度为±(1~2)%,这种液位计不适用于高粘度的液体,其输出端有开关控制和连续输出。
 
在净水厂的设计中,多将此种液位计用于集水井的液位测量以控制排水泵的自动开停。
 
b.静压(或差压)式液位计
 
由于液柱的静压与液位成正比,因此利用压力表测量基准面上液柱的静压就可测得液位。根据被测介质的密度及液体测量范围计算出压力或压差范围,再选用量程、精确度等性能合适的压力表或差压表。这种液位计的精确度为±(0.5~2)%。
 
c.射频电容液位计
 
在容器内插入电极,当液位变化时,电极内部介质改变,电极间(或电极与容器壁之间)的电容也随之变化,该电容量的变化再转换成标准化的直流电信号。其精确度为±(0.5~1.5)%。
 
电容式液位计具有以下优点:传感器无机械可动部分,结构简单、可靠;精确度高;检测端消耗电能小,动态响应快;维护方便,寿命长。缺点是被测液体的介电常数不稳定会引起误差。电容式液位计一般用于调节池、清水池等的液位测量。
 
当测量范围不超过2m 时,采用棒状、板状、同轴电极;当超过2m 时,采用缆式电极。当被测介质为水时,采用带绝缘层(可用聚乙烯)的电极。
 
d.超声液位计
 
超声液位计的传感器由一对发射、接收换能器组成。发射换能器面对液面发射超声波脉冲,超声波脉冲从液面上反射回来,被接收换能器接收。根据发射至接收的时间可确定传感器与液面之间的距离,即可换算成液位。其精确度为±0.5%。
 
这种液位计无机械可动部分,可靠性高,安装简单、方便,属于非接触测量,且不受液体的粘度、密度等影响,因此多用于药池、药罐、排泥水池等的液位测量。但此种方法有一定的盲区,且价格较贵。
 


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