概述工業(yè)液位計的簡介和分類及應(yīng)用

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　　本文主要講述了液位計的簡介以及分類應(yīng)用是什么，下面我們就一起來了解一下液位計吧。
近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)向自動化的方向大規(guī)模的持續(xù)發(fā)展，工藝流程的曰趨也越來越復(fù)雜了，需要使用儀器儀表進行檢測和控制的場景也越來越多，對液位計的適用工況、測量精度、響應(yīng)速度等也提出了更高的要求。大家應(yīng)該都知道，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)過程中，工業(yè)自動化監(jiān)測儀表在當中是不可或缺的存在了，只有對工業(yè)生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)進行詳細的監(jiān)測和記錄，才能夠準確的了解生產(chǎn)過程的狀態(tài)，進而對工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制，確保生產(chǎn)過程的安全、高效和產(chǎn)品的可靠。
在實際的生產(chǎn)活動中，物位可以按照被測量介質(zhì)的物理狀態(tài)的不同來進行分類：粉狀、顆粒狀等固態(tài)介質(zhì)的高度被稱為料位，液態(tài)介質(zhì)的高度被稱為液位，兩種互不相溶、有分界面的固態(tài)或液態(tài)介質(zhì)的高度被稱為相界面，對應(yīng)的物位計分別被稱為料位計、液位計、相界面計。
液位計分類及應(yīng)用
　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的測量需要，舊式的液位測量儀表的缺陷逐漸顯露，市場上隨之出現(xiàn)了各種各樣的液位測量儀表。可以按照液位測量儀表的測量方式不同，對其進行劃分。
　　（１）連通器式液位計：
　　連通器式液位計是指采用連通器原理來進行測量的液位計。該類液位計通常采用玻璃管材質(zhì)以便于讀取液位。連通器式液位計的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，價格低，測量直觀，適合于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場使用。不足之處是：需要人工讀數(shù)，測量精度低；在人工讀取液位時往往需要等待連通器內(nèi)液位平穩(wěn)，致使測量耗時長、實時性差；連通器內(nèi)表面容易因沾染污物而導(dǎo)致讀取液位困難，不適用于復(fù)雜液位測量場合或自動化程度較高的工程項目；玻璃材質(zhì)較為脆弱，容易發(fā)生破損。
　　（２）浮力式液位計：
　　浮力式液位計是指根據(jù)浮標所受浮力來進行測量的液位計。該類液位計通常由浮標（或浮球、浮筒等）、傳感器和變送器組成。當液位變化時，浮標的位置或受到的浮力會發(fā)生變化，繼而被傳感器檢測，實現(xiàn)液位測量。浮力式液位計的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，價格較低。不足之處是：在部分生產(chǎn)活動中，液位的波動范圍可能較大，測量精度會受到影響。并且由于浮力式液位計為接觸式測量，有活動部件，因此維護量較大，對被測介質(zhì)類型有一定限制，如粘度較低、液體內(nèi)雜質(zhì)較少、腐蝕性較小等。
　　（３）差壓式液位計：
　　差壓式液位計是指利用液體的壓力差來進行測量的液位計。該類液位計通常設(shè)置有兩個取壓口：氣相取壓口和液相取壓口。由于氣相介質(zhì)密度較低，在氣相取壓口至液位處的壓力差可以忽略不計，所以兩個取壓口的壓力差即可以使為液面到液相取壓口之間液體所產(chǎn)生的靜壓力。繼而根據(jù)液體的壓力和高度關(guān)系，即可計算出待測液位。差壓式液位計的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)成熟可靠，可以實現(xiàn)遠傳和自動調(diào)節(jié)，適用于大部分常溫常壓的工況，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。不足之處是：差壓式液位計是先測量壓力再將其轉(zhuǎn)化為液位，所以測量精度必然會受到容器內(nèi)大氣溫度和壓力、容器內(nèi)介質(zhì)密度等的影響，精度較低，需要配套多種測試儀表進行相關(guān)的密度補償，導(dǎo)致測量成本升高；對于一些需要大量程和遠傳的測量場合，差壓式液位計的引壓管安裝較為復(fù)雜，壓力管過長會在傳輸過程中增大誤差；當容器內(nèi)有大量的蒸汽時，蒸汽容易在氣相取壓口處冷凝成液體，造成取壓異常，從而產(chǎn)生極大的測量誤差，因此需要在氣相取壓口處安裝儲液罐并定期人工清理儲液罐，維護量較大，等等。差壓式液位計為接觸式測量，對被測介質(zhì)類型有一定限制，如粘度較低、腐蝕性較小等。
　　（４）伺服式液位計：
　　伺服式液位計是指采用浮力平衡原理來進行測量的液位計。該類液位計通常采用伺服電機驅(qū)動浮子上下移動，構(gòu)成一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)伺服電機使系統(tǒng)力矩平衡，使浮子在液面處受力平衡，隨液位變化而升降，繼而通過傳感器實現(xiàn)液位測量。伺服式液位計的優(yōu)點是：測量精度高（可達ｌｍｍ），可靠性高，性價比高，安裝改造維護方便，可以實現(xiàn)掛料補償，可以實現(xiàn)遠傳控制，并可測量兩種介質(zhì)（如油和水）的分界面，在測量儲罐液位，尤其是測量油田的采油廠的油水界面中得到了廣泛的應(yīng)用。不足之處是：長期使用后機械活動部件會發(fā)生磨損，產(chǎn)生較大的測量誤差。
　　（５）電容式液位計：
　　電容式液位計是指采用電容感應(yīng)原理來進行測量的液位計。該類液位計內(nèi)電容的兩極通常設(shè)為液位計金屬桿和容器壁，當液位變化時，金屬桿電極浸潤的高度發(fā)生變化，引起兩電極間電容量的變化，繼而通過傳感器實現(xiàn)液位測量。電容式液位計的優(yōu)點是：在原理上與溫度、濕度、壓力等因素無關(guān)，可用于高溫高壓工況的液位測量，具有較好的抗干擾性和可靠性，安裝簡單，成本低，可以用于粉狀、顆粒狀固體物料的測量，可以用于腐蝕性液體的測量，可以實現(xiàn)遠傳。不足之處是：無法測量介電常數(shù)較低的液體，且如果被測介質(zhì)和液面上方氣相介質(zhì)的介電常數(shù)不穩(wěn)定會影響測量精度］。
　　（６）磁致伸縮式液位計；
　　磁致伸縮式液位計是指采用磁致伸縮效應(yīng)來進行測量的液位計。該類液位計通常由表頭、探測桿和內(nèi)部裝有磁環(huán)的浮子組成，浮子跟隨待測液位的起伏而升降。液位計表頭部分發(fā)射的脈沖電流會沿探測桿形成一個磁場，和浮子產(chǎn)生的磁場產(chǎn)生的磁場相互作用生成一個返回脈沖，通過測量發(fā)射脈沖電流和返回脈沖的時間間隔，即可計算待測液位。該類型液位計的優(yōu)點是：耐高溫高壓，可靠性高，安裝方便，便于安裝和維護，可用于兩種不同液體之間的界面測量，且有較高的測量精度。不足之處是：不適用于強電磁輻射工況；不適用于對高粘度或高腐蝕性的介質(zhì)進行測量。
　　（７）超聲波式液位計：
　　超聲波液位計是指采用超聲波回波測距原理來進行測量的液位計。該類液位計通過測量發(fā)射波和反射回波之間的時間差來計算待測液位。超聲波式液位計的優(yōu)點是：精度較高，響應(yīng)速度快，為非接觸式測量，安裝維護方便。不足之處是：超聲波屬于機械波，傳播介質(zhì)的溫度、壓力、氣流、蒸汽和泡沫等均會對信號產(chǎn)生較大的影響；不適用于測量易揮發(fā)性介質(zhì)在密閉的環(huán)境中會發(fā)生多次反射，影響測量結(jié)果，因此不適用于復(fù)雜惡劣工況。
　　（８）雷達式液位計：
　　雷達液位計是指采用電磁波回波測距原理來進行測量的液位計。該類液位計的表頭部分發(fā)出高頻電磁波，經(jīng)過液面的反射后產(chǎn)生回波被表頭接收，通過測量發(fā)射波和反射回波之間的時間差即可計算液位。傳播介質(zhì)的溫度、壓力、氣流和蒸汽等對電磁波信號的影響較小。雷達式液位計的優(yōu)點是：測量精度高，響應(yīng)速度快，可靠性高，安裝維護方便，受空氣介質(zhì)影響極小，適用于高溫高壓等多種復(fù)雜工況。不足之處是：價格較高。
　　（9）導(dǎo)波雷達液位計：
　　該類型的液位計發(fā)射的電磁波由導(dǎo)波桿進行傳播，為接觸式測量。導(dǎo)波雷達液位計的優(yōu)點是：電磁波在導(dǎo)波桿中傳播，改善了天線式雷達液位計能量損耗較大的情況，回波信號質(zhì)量高，測量結(jié)果可靠性更高，適用于高溫高溫等惡劣工況下的測量，適用于介電常數(shù)較小的介質(zhì)的液位測量。不足之處是：對于需要較大量程的工況，導(dǎo)波桿過長會導(dǎo)致安裝和維護不便；導(dǎo)波桿在粘稠液體中容易發(fā)生掛料，影響測量精度。

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