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常用液位计的原理和特点
发表时间:2013/4/15

常用液位、物位测量仪表及其原理和特点

    常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等,测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其原理和特点如下:
    a.
连通器式就是应用最普通的玻璃液位计,它的特点是结构简单、价廉、直观,适于现场使用,但易破损,内表面沾污,造成读数困难,不便于远传和调节。
    b.
浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。
    (1)
恒浮力式液位计
    
恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降,它的特点是结构简单、价格较低,适于各种贮罐的测量;
    (2)
变浮力式液位计
    
变浮力式亦称沉筒式液位计,当液面不同时,沉筒浸泡于液体内的体积不同,因而所受浮力不同而产生位移,通过机械传动转换为角位移来测量液位。此类仪表能实现远传和自动调节。 
    c.
吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。
    
压缩空气经过过滤减压阀后,再经定值器输出一定的压力,经节流元件后分两路:
    (1)
一路进到安装在容器内的导管,由容器底部吹出;
    (2)
另一路进入压力计进行指示。
    
当液位最低时,气泡吹出没有阻力,背压力零,压力计指零;当液位增高时,气泡吹出要克服液柱的静压力,背压增加,压力指示增大。因此,背压即压力计指示的压力大小,就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉,适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位,但精度较低。
    d.
差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力;液相取压点处压力除受气相压力作用外,还受液柱静压力的作用,液相和气相压力之差,就是液柱所产生的静压力。因此,由如下公式就测得了液位:
                      
    
这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器,安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。
    e.
电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同,比如:ε12,则当液位升高时,两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小,电容量也减小。
    
所以,可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值,而且,只有ε1ε2的恒定才能保证液位测量准确,因被测介质具有导电性,所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小,容易实现远传和调节,适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
    f.
超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快,但成本高、维护维修困难,都用于要求测量精度较高的场合。
    g.
放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的,它的测量范围宽,可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
但此类仪表成本高,使用维护不方便,射线对人体危害性大。

 


信息来源:上海坚鸿仪表PK10

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