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液位计工作原理

液位计工作原理

液位计拥有良好的结构及安装方式,
它可测量强腐蚀型介质的液位,测量高温介质的液位,测量密封容器的液位,并且与测量介质的粘度、密度、工作压力无关。

液位计是自动化行业常用的一种仪表,它可以在高温、高压、强腐蚀,结晶的环境下工作,且防堵塞,防冷冻,也可以测量固体粉状、粒状物料。
下面我们来看看几种常用的液位计。

投入式液位计

投入式液位计是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理,采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应,将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正,转换成4-20mADC标准电流信号输出。投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中,变送器部分可用法兰或支架固定,安装使用极为方便。

投入式液位计采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成,直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度,并将水位值通过4–20mA电流或RS485信号对外输出。

磁翻板液位计

磁翻板液位结构基于旁通管原理,主导管内的液位和容器设备内的液位高度一致,根据阿基米德定理,磁性浮子在液体中产生的浮力和重力平衡浮子浮在液面上,当被测容器中的液位升降时,液位计主导管中的转浮子也随之升降浮子内的##磁钢通过磁耦台驱动指示器内的红白翻柱翻转180°。

当液位上升时翻柱由白色转为红色当液位下降时羽柱由红色转为白色指示器的红,白界位处为容器内介质液位的实际高度,从而实现液位的指示。

磁致伸缩液位计

磁致伸缩液位传感器的结构部分由不锈钢管、磁致伸缩线、可移动浮子等部分组成。传感器工作时,传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。

在传感器测杆外配有一浮子,浮子沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组##磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量发射脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置,即是液面的位置。

雷达液位计

雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。

在实际运用中,雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计,功耗大,须采用四线制,电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计,功耗低,可用二线制的24VDC供电,容易实现本质安全,精确度高,适用范围更广。

超声波液位计

超声波液位计是由微处理器控制的数字物位仪表。在测量中脉冲超声波由传感器发出,声波经物体表面反射后被同一传感器接收,转换成电信号。并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距离。

优点是无机械可动部分,可靠性高,安装简单、方便,属于非接触测量,且不受液体的粘度、密度等影响。

缺点是精度比较低,测试容易有盲区。不可以测量压力容器,不能测量易挥发性介质。

射频导纳式液位计

射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的新型物位控制技术,是电容式物位技术的升级。

所谓射频导纳,导纳的含义为电学中阻抗的倒数,它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成,而射频即高频液位计无线电波谱,所以射频导纳可以理解为用高频无线电波测量导纳。

仪表工作时,仪表的传感器与灌壁及被测介质形成导纳值,物位变化时,导纳值相应变化,电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出,实现物位测量。

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