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比较常用的几种液位计与工作原理

更新时间:2023-07-29 点击量:663

液位计是在容器内(罐内、槽内、水池、泵内等容器罐中)液体介质的高低叫做液位,能够测量液体位置的仪表叫做液位计,液位计也属于物位计的一种,是现在工业企业自动化生产所离不开的重要计量工具。因为液位测量与控制技术能够大大满足或是提升企业自动化生产与节约能耗的需求,当然液位计根据原理、结构也分为几种类型,以满足各种不同工况的运用。

 

 

首先液位计的类型广义一点包括音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波,磁翻板、雷达等。比较常用的液位计包括磁翻板液位计、浮球液位计、投入式液位计、雷达液位计、超声波液位计、磁致伸缩液位计等等。这么多类型的液位计该用哪种最合适还需要根据现场的工况来选择,这样才能选型到性价比高、测量精准、使用寿命长的液位计。

 


 

1.磁翻板液位计原理与功能特点

磁翻板液位计的工作原理是利用浮力原理,磁翻板内浮子在主体与容器相通,浮子浮动是与被测介质的液位浮动频率一致,利用内浮子的磁性组件来吸引翻板内的指示器能够直接清晰的显示出被测容器内介质的实时液位变化,因此磁翻板液位计能够清晰直观的查看各种容器内介质液位高度。像石油、化工、环保等领域的液位现场使用量非常高。

磁翻板液位计对于各种槽、罐、塔、水池及锅炉等设备的介质液位监测比较适用,具有测量精度高、稳定性好、误差小、安装维护方便简单、观察直观清晰、不堵塞不渗漏等诸多特点。并且可根据用户需要调节开关点位置,可根据需要安装捆绑式液位变送器,输出4~20mA信号。从而实现远距离检测或控制。 

 

 

 

2.浮球液位计

浮球液位计属于直读式液位仪表,能够准确的显示罐内液位的实施液位值。但工作原理与磁翻板液位计有所不同。浮球液位计的工作原理是根据阿基米德浮力原理进行设计的,当容器的液位变化时浮球也随之上下移动,由于磁性的作用,浮球液位计的干簧管受磁性吸合,从而使传感器内电阻成线性变化,再由转换器将这个阻值的变化转换成4~20mA标准直流信号输出,从而对液面实现远距离检测和控制。能够连续对介质液位进行测量,因此浮球液位计是一款原理简单、可靠性强的液位指示计。

浮球液位计具有结构简单,安装调试方便、精度高、稳定性能好、密封好、耐压好等诸多特点。因此能适用于大部分液体的液位测量,被广泛应用于石油、化工、轻工、环保、冶金、建材、食品等行业。有多种规格可选能够满足多种复杂工况现场,如高温、高压、黏稠性等介质,如果需要在易燃易爆场合下使用,可以定制防爆型浮球液位计。

 

 

 

3.雷达液位计

雷达液位计的工作原理其采用雷达发射反射接收的工作模式,天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,

关系式如下:D=CT/2式中D——雷达液位计到液面的距离C——光速T——电磁波运行时间雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。在实际运用中,雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计,功耗低,可用二线制的24VDC供电,容易实现本质安全,度高,适用范围更广。

 

 

 

 

4.磁致伸缩液位计

磁致伸缩液位计是一种常用于测量液体或粉体储罐中液位的仪器,也是一种比较常用的液位仪表。磁致伸缩液位计是基于磁性原理工作,利用磁性材料的特性来实现液位的测量。主要有三部分组成:电子变送器、浮球、探测杆。工作时浮球沿导管随液面上升或下降,浮球内装有长久磁铁,并在周围形成磁场;电子变送器定时发出电流脉冲,称起始脉冲,该脉冲沿磁致伸缩线向下传播,在向下运动中其周围也产生一个磁场;两磁场相遇瞬间产生一个扭力,作用于磁致伸缩线上,形成一个返回脉冲。该脉冲以固定的速度向上传播,并被电子变送器所接收。

磁致伸缩液位计对各复杂环境的适应性非常强,无需实际标定,安装维护都很方便,此外它测量量程范围大,配套二次仪表能够进行标定输出,实现物联网全自动化工作,测量精度高,结构精巧、防尘防污,可测量液体的液位或者界面液位,功能齐全。

 

 

 

 

5.超声波液位计

超声波液位计的工作原理是在测量中脉冲超声波由传感器(换能器)发出,声波经物体表面反射后被同一传感器接收,转换成电信号。并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距离,但由于采用非接触的测量,所以被测介质几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。

超声波液位计可靠性高、稳定性好、自动功率调整温度补偿,传感器支持多种材质定制,可满足各种腐蚀性现场,具有较强的抗扰能力,16位D/A转换,提高电流输出的精度和分辨率。采用非接触的测量,被测介质几乎不受限制,可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。

 

 

 

 

6.投入式液位计

投入式液位计是由压力传感器作为测量原件,将与液位深度成正比的液体静压力准确的测量出来,再通过信号调整为电路转换成标准的电流或者电压输出信号,建立起输出信号与液体深度的线性对应关系,以完成对液体深度的计量。比较适用于化工、石油、供水、环保等领域的液位计量与自动化控制。

投入液体中的变送器部分为全密封不锈钢结构,能够测量大多数液体介质,比如水、废水。油、酸碱性化学液体等。能够快速、直观地读数,可实现远传和调节,稳定性好、灵敏度高、防水防污,安装维护调试便捷,价格低且经济耐用等诸多优势。

 

 

 

可见液位计的品种类型众多,以上列举的只是比较常用的几种液位计。当然最重要的还是选择液位计时不能缺少的几项因素,像介质、工作温度、工作压力、量程等参数,科学合理的根据工况参数选型才是选对液位计的关键。