液位計(jì)工作原理
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發(fā)布日期： 2022-08-12 13:06:44
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液位計(jì)擁有良好的結(jié)構(gòu)及安裝方式， 它可測(cè)量強(qiáng)腐蝕型介質(zhì)的液位，測(cè)量高溫介質(zhì)的液位，測(cè)量密封容器的液位，并且與測(cè)量介質(zhì)的粘度、密度、工作壓力無關(guān)。
液位計(jì)擁有良好的結(jié)構(gòu)及安裝方式， 它可測(cè)量強(qiáng)腐蝕型介質(zhì)的液位，測(cè)量高溫介質(zhì)的液位，測(cè)量密封容器的液位，并且與測(cè)量介質(zhì)的粘度、密度、工作壓力無關(guān)。
液位計(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(cè)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)。
投入式液位計(jì)
投入式液位計(jì)是基于所測(cè)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。
投入式液位計(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(cè)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。
磁翻板液位計(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(cè)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°。
當(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(cè)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(chǎng)。
在傳感器測(cè)桿外配有一浮子，浮子沿測(cè)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(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子周圍的磁場(chǎng)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(cè)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。
雷達(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(cè)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。
在實(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。
超聲波液位計(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(cè)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(cè)物體的距離。
優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械可動(dòng)部分，可靠性高，安裝簡(jiǎn)單、方便，屬于非接觸測(cè)量，且不受液體的粘度、密度等影響。
缺點(diǎn)是精度比較低，測(cè)試容易有盲區(qū)。不可以測(cè)量壓力容器，不能測(cè)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(cè)量導(dǎo)納。
儀表工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)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(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
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