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液位計(jì)工作原理
發(fā)布日期:2021-04-20 00:00:00 瀏覽次數(shù):186
摘要:液位計(jì)擁有良好的結(jié)構(gòu)及安裝方式, 它可測量強(qiáng)腐蝕型介質(zhì)的液位,測量高溫介質(zhì)的液位
液位計(jì)擁有良好的結(jié)構(gòu)及安裝方式, 它可測量強(qiáng)腐蝕型介質(zhì)的液位,測量高溫介質(zhì)的液位,測量密封容器的液位,并且與測量介質(zhì)的粘度、密度、工作壓力無關(guān)?! ∫何挥?jì)是自動(dòng)化行業(yè)常用的一種儀表,它可以在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕,結(jié)晶的環(huán)境下工作,且防堵塞,防冷凍,也可以測量固體粉狀、粒狀物料。 下面我們來看看幾種常用的液位計(jì)?! ⊥度胧揭何挥?jì)
投入式液位計(jì)是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng),將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性校正,轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。投入式靜壓液位變送器的傳感器部分可直接投入到液體中,變送器部分可用法蘭或支架固定,安裝使用極為方便?! ⊥度胧揭何挥?jì)采用先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水體中即可精確測量出水位計(jì)末端到水面的高度,并將水位值通過4–20mA電流或RS485信號(hào)對(duì)外輸出?! 〈欧逡何挥?jì) 磁翻板液位結(jié)構(gòu)基于旁通管原理,主導(dǎo)管內(nèi)的液位和容器設(shè)備內(nèi)的液位高度一致,根據(jù)阿基米德定理,磁性浮子在液體中產(chǎn)生的浮力和重力平衡浮子浮在液面上,當(dāng)被測容器中的液位升降時(shí),液位計(jì)主導(dǎo)管中的轉(zhuǎn)浮子也隨之升降浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦臺(tái)驅(qū)動(dòng)指示器內(nèi)的紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180°?! ‘?dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色當(dāng)液位下降時(shí)羽柱由紅色轉(zhuǎn)為白色指示器的紅,白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度,從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。 磁致伸縮液位計(jì) 磁致伸縮液位傳感器的結(jié)構(gòu)部分由不銹鋼管(測桿)、磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)、可移動(dòng)浮子(內(nèi)有永久磁鐵)等部分組成。傳感器工作時(shí),傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場?! ≡趥鞲衅鳒y桿外配有一浮子,浮子沿測桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時(shí),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(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測量發(fā)射脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置,即是液面的位置?! ±走_(dá)液位計(jì)
雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對(duì)象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比,雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位?! ≡趯?shí)際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計(jì),功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì),功耗低,可用二線制的24VDC供電,容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全,精確度高,適用范圍更廣?! 〕暡ㄒ何挥?jì)
超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測量中脈沖超聲波由傳感器發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測物體的距離?! ?yōu)點(diǎn)是無機(jī)械可動(dòng)部分,可靠性高,安裝簡單、方便,屬于非接觸測量,且不受液體的粘度、密度等影響。 缺點(diǎn)是精度比較低,測試容易有盲區(qū)。不可以測量壓力容器,不能測量易揮發(fā)性介質(zhì)。 射頻導(dǎo)納式液位計(jì) 射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。 所謂射頻導(dǎo)納,導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成,而射頻即高頻液位計(jì)無線電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無線電波測量導(dǎo)納?! x表工作時(shí),儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時(shí),導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測量。
投入式液位計(jì)是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng),將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性校正,轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。投入式靜壓液位變送器的傳感器部分可直接投入到液體中,變送器部分可用法蘭或支架固定,安裝使用極為方便?! ⊥度胧揭何挥?jì)采用先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水體中即可精確測量出水位計(jì)末端到水面的高度,并將水位值通過4–20mA電流或RS485信號(hào)對(duì)外輸出?! 〈欧逡何挥?jì) 磁翻板液位結(jié)構(gòu)基于旁通管原理,主導(dǎo)管內(nèi)的液位和容器設(shè)備內(nèi)的液位高度一致,根據(jù)阿基米德定理,磁性浮子在液體中產(chǎn)生的浮力和重力平衡浮子浮在液面上,當(dāng)被測容器中的液位升降時(shí),液位計(jì)主導(dǎo)管中的轉(zhuǎn)浮子也隨之升降浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦臺(tái)驅(qū)動(dòng)指示器內(nèi)的紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180°?! ‘?dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色當(dāng)液位下降時(shí)羽柱由紅色轉(zhuǎn)為白色指示器的紅,白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度,從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。 磁致伸縮液位計(jì) 磁致伸縮液位傳感器的結(jié)構(gòu)部分由不銹鋼管(測桿)、磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)、可移動(dòng)浮子(內(nèi)有永久磁鐵)等部分組成。傳感器工作時(shí),傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場?! ≡趥鞲衅鳒y桿外配有一浮子,浮子沿測桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時(shí),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(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測量發(fā)射脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置,即是液面的位置?! ±走_(dá)液位計(jì)
雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波,這些波經(jīng)被測對(duì)象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比,雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,而電磁波的傳輸速度為常數(shù),則可算出液面到雷達(dá)天線的距離,從而知道液面的液位?! ≡趯?shí)際運(yùn)用中,雷達(dá)液位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計(jì),功耗大,須采用四線制,電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì),功耗低,可用二線制的24VDC供電,容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全,精確度高,適用范圍更廣?! 〕暡ㄒ何挥?jì)
超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測量中脈沖超聲波由傳感器發(fā)出,聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測物體的距離?! ?yōu)點(diǎn)是無機(jī)械可動(dòng)部分,可靠性高,安裝簡單、方便,屬于非接觸測量,且不受液體的粘度、密度等影響。 缺點(diǎn)是精度比較低,測試容易有盲區(qū)。不可以測量壓力容器,不能測量易揮發(fā)性介質(zhì)。 射頻導(dǎo)納式液位計(jì) 射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。 所謂射頻導(dǎo)納,導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成,而射頻即高頻液位計(jì)無線電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無線電波測量導(dǎo)納?! x表工作時(shí),儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時(shí),導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測量。