液位計,物位計基本原理介紹大全
本文通過對常用19種液位計工作原理的解讀，從各液位計安裝使用及注意事項的分析，來判斷液位計可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象以及如何來處理，讓儀表人系統(tǒng)的了解液位計，從而為遇到工況能夠在選擇液位計上，做出準確的判斷提供依據(jù)。
1、磁翻板液位計
磁翻板液位計：又叫磁浮子液位計，磁翻柱液位計。
原理：連通器原理，根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研發(fā)而成，當被測容器中的液位升降時，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示面板，使紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當液位下降時翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，面板上紅白交界處為容器內(nèi)液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位顯示。
2、浮球液位計
浮球液位計結(jié)構(gòu)主要基于浮力和靜磁場原理設(shè)計生產(chǎn)的。帶有磁體的浮球（簡稱浮球）在被測介質(zhì)中的位置受浮力作用影響：液位的變化導(dǎo)致磁性浮子位置的變化。浮球中的磁體和傳感器（磁簧開關(guān)）作用，使串連入電路的元件（如定值電阻）的數(shù)量發(fā)生變化，進而使儀表電路系統(tǒng)的電學(xué)量發(fā)生改變。也就是使磁性浮子位置的變化引起電學(xué)量的變化。通過檢測電學(xué)量的變化來反映容器內(nèi)液位的情況。
3、鋼帶液位計
它是利用力學(xué)平衡原理設(shè)計制作的。當液位改變時，原有的力學(xué)平衡在浮子受浮力的擾動下，將通過鋼帶的移動達到新的平衡。液位檢測裝置（浮子）根據(jù)液位的情況帶動鋼帶移動，位移傳動系統(tǒng)通過鋼帶的移動策動傳動銷轉(zhuǎn)動，進而作用于計數(shù)器來顯示液位的情況。
4、雷達液位計
雷達液位計是基于時間行程原理的測量儀表，雷達波以光速運行，運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式探頭傳播，當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
5、磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計的傳感器工作時，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時會在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子，此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機構(gòu)檢出。通過測量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。
6、射頻導(dǎo)納液位計
射頻導(dǎo)納料位儀由傳感器和控制儀表組成，傳感器可采用棒式、同軸或纜式探極安裝于倉頂。傳感器中的脈沖卡可以把物位變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號送給控制儀表，控制儀表經(jīng)運算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來，從而實現(xiàn)了物位的連續(xù)測量。
7、音叉物位計
音叉式物位控制器的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當音叉與被測介質(zhì)相接觸時，音叉的頻率和振幅將改變，這些變化由智能電路來進行檢測，處理并將之轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)信號。
8、玻璃板液位計（玻璃管液位計）
玻璃板式液位計是通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器，透過玻璃板可直接讀得容器內(nèi)液位的高度。
9、壓力液位變送器
壓力式液位計采用靜壓測量原理，當液位變送器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓力的同時，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連，以抵消傳感器背面的Po，使傳感器測得壓力為：ρ.g.H，通過測取壓力P，可以得到液位深度。
10、電容式液位計
電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。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。由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，比如：ε1>ε2，則當液位升高時，電容式液位計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，電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。
11、智能電浮筒液位計
智能電浮筒液位計是根據(jù)阿基米德定律和磁藕合原理設(shè)計而成的液位測量儀表，儀表可用來測量液位、界位和密度，負責上下限位報警信號輸出。
12、浮標液位計
它是利用力學(xué)平衡原理設(shè)計制作的。當液位改變時，原有的力學(xué)平衡在浮子受浮力的擾動下，將通過鋼帶（繩）的移動達到新的平衡。液位檢測裝置（浮子）根據(jù)液位的情況帶動鋼帶（繩）移動，位移傳動系統(tǒng)通過鋼帶（繩）的移動帶動現(xiàn)場指示裝置，進而在顯示裝置上顯示液位的情況。
13、浮筒液位變送器
浮筒浸沒在浮筒室內(nèi)的液體中，與扭力管系統(tǒng)剛性連接，扭力管系統(tǒng)承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值，在這種合力作用下的扭力管扭轉(zhuǎn)一定角度。浮筒室內(nèi)液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變化，從而使扭管轉(zhuǎn)角也隨之變化。該變化被傳遞到與扭力管剛性連接的傳感器，使傳感器輸出電壓變化，繼而被電子部件放大并轉(zhuǎn)換為4～20mA電流輸出。浮筒液位變送器采用微控制器與相關(guān)的電子線路測量過程變量，提供電流輸出，驅(qū)動LCD顯示及提供HART通信能力。
14、電接點液位計
電接點水位計根據(jù)水與汽電阻率不同而設(shè)計。測量筒的電極在水中對筒體的阻抗小。在汽中對筒體的阻抗大。隨著水位的變化，電極在水中的數(shù)量產(chǎn)生變化。轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。傳送到二次儀表，從而實現(xiàn)水位的顯示、報警、保護聯(lián)鎖等功能。
15、磁敏雙色電子液位計
磁敏電子雙色液位計是選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼及進口電子元件制造，顯示部位采用高亮度LED雙色發(fā)光管，組成柱狀顯示屏，通過LED光柱的紅綠變化，可實現(xiàn)液位上、下限報警和控制。
16、外測液位計
外測液位計是一種利用聲納測距原理，“微振動分析”技術(shù)從容器外測量液位的儀表。將兩個小巧的外測液位計超聲波傳感器一個安裝在罐體的底部，另一個安裝在罐體的側(cè)壁來進行密度變化的補償。外測液位計傳感器的信號經(jīng)過微處理器轉(zhuǎn)變，輸出到本地顯示或用戶控制系統(tǒng)?？梢杂嬎愠龉迌?nèi)液體的高度和罐內(nèi)液體的容積。
17、靜壓式液位計
靜壓式液位變送器，將擴散硅充油芯體封裝在不銹鋼殼體內(nèi)，前端防護帽起保護傳感器膜片的作用，也能使液體流暢地接觸到膜片，防水導(dǎo)線與外殼密封連接，通氣管在電纜內(nèi)與外界相連，內(nèi)部結(jié)構(gòu)防結(jié)露設(shè)計。
18、超聲波液位計
超聲波液位計/物位計是由一個完整的超聲波傳感器和控制電路組成。通過超聲波傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)液體表面反射，返回需要的時間用與計算，通過溫度傳感器對超聲波傳輸過程中的溫度影響進行修正，換算成液面距超聲波傳感器的距離，通過液晶顯示并輸出4mA-20mADC模擬信號，實現(xiàn)現(xiàn)場儀表遠程讀取。
19、差壓式液位計（雙法蘭液位計）
差壓液位變送器就是通過測量高低壓力差，再由轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換成電流信號傳送到控制室的電器元件。差壓式液位計主要用于密閉有壓容器的液位測量。差壓的大小同樣代表了液位高度的大小。用差壓計測量氣、液兩相之間的差壓值來得知液位高低。
