几种液位测量方法分析

2009年11月10日 16:41:50 人气: 2544 来源: 江苏率忠仪表有限公司

1　玻璃板法、双色水位法、人工检尺法

玻璃板法：玻璃板可通过连通器安装，也可在容器壁上开孔安装，并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。

　　双色水位计法：该方法利用光学原理，使水显示绿色，而使水蒸汽显示红色，从而指示出水位。

　　人工检尺法：该方法用于测量油罐液位。测量时，测量员把量油尺投入油品中，并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹，读出油面高度；根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度，从而确定油高和水高。

　　以上3种方法都是人工测量方法，具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。

2　浮子法、伺服法、

浮子法：该方法采用浮子作为液位测量元件，并驱动编码盘或编码带等显示装置，或连接电子变送器以便远距离传输测量信号。

　伺服法：该方法采用波动积分电路，消除抖动、延长寿命、提高液位测量精度。现代伺服液位仪的测量精度较高，已达到40 m量程内小于1 mm的精度，且一般都具有测量密度分布和平均密度的功能。

　　　以上2种方法都是利用浮力原理来工作的。

3　电阻法、电感法

　　电阻法：该方法特别适用于导电液体的测量，敏感器件具有电阻特性，其电阻值随液位的变化而变化，故将电阻变化值传送给二次电路即得到液位。探针式利用跟踪测量法来测量液位，以液位上升的情形为例来说明液位测量原理，当液位上升时，提起探针*脱离液体，然后缓慢降低探针寻找液面，则探针与液体刚接触时的位置即与液位相对应。探针式的特点是测量精度很高、控制电路复杂。

　　电感法：该方法适用于导电液体的液位测量，特别是液态金属。电感法的原理是，液位变化使得电感元件的自感、互感或导磁率发生变化，故将该变化量送往二次电路即可得到相应的液位数值。电感法应用的是高频液位计。该液位计的测量原理是，频率调制信号通过射频电缆耦合到传输线传感器谐振回路，谐振回路的输出电压经过检波电路和射频电缆传送给低通滤波器，然后根据低通滤波器的输出电压控制调谐电路，产生新的振荡频率，直到传感器谐振电路处于*谐振状态为止，则此时的振荡频率即与传感器的电感量相对应，从而与液位相对应。

　　以上2种方法都是利用液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位的。

4　磁致伸缩法、超声波法

　　磁致伸缩法：该方法用于测量油罐液位的原理如图5—1所示。图5—1中有两个浮子，分别用来检测油气界面和油水界面。各浮子内都藏有一组*磁铁，用来产生固定磁场。测量时，液位计头部发出低电流“询问”脉冲，该电流产生的磁场沿波导管向下传导。当电流磁场与浮子磁场相遇时，产生“返回”脉冲（也称“波导扭曲”脉冲）。询问脉冲与返回脉冲之间的时间差即对应油水界面和油气界面的高度。磁致伸缩液位计安装容易，测量精度很高，但液体密度变化和温度变化会带来测量误差，浮子沿着波导管外的护导管上下移动，容易被卡死。

　　超声波法：换能器将电功率脉冲转换为超声波，射向液面，经液面反射后再由换能器将该超声波转换为电信号。超声波是机械波，传播衰减小，界面反射信号强，且发射和接收电路简单，因而应用较为广泛；但超声波的传播速度受介质的密度、浓度、温度、压力等因素影响，其测量精度较低。

　　以上2种方法都是通过检测信号传播的时间来确定液位的。设发射信号与接收信号的时间差为t，则空高h＝vt／2，v为波的传播速度。

5　光纤传感器法

　　光纤传感法：文献提出了一种光纤液位传感器，当液位变化时，压力传感器的敏感弹性膜片产生位移，带动反光膜移动，使探头感受的光强发生变化，从而计算出液位。文献提出了又一种光纤液位传感器，根据探头在气相和液相介质中感受到光强的差异，判断探头的位置，并控制探头跟踪液位的变化，从而得到液位数值。

关键词：浮球液位计,液位计,液位仪表

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