物位檢測技術(shù)課件

1、第第7 7章章 物位檢測技術(shù)物位檢測技術(shù)7.1 液位檢測方法液位檢測方法7.2 料位檢測方法料位檢測方法7.3 相界面的檢測相界面的檢測7.1 液位檢測方法液位檢測方法 液位檢測總體上可分為直接檢測直接檢測和間接檢間接檢測測兩種方法，由于測量狀況及條件復(fù)雜多樣，因而往往采用間接測量，即將液位信號(hào)轉(zhuǎn)化為其它相關(guān)信號(hào)進(jìn)行測量，如壓力法壓力法、浮力法浮力法、電學(xué)法電學(xué)法、熱學(xué)法熱學(xué)法等。 7.1.1 直接測量法直接測量法 直接測量是一種最為簡單、直觀的測量方法，它是利用連通器的原理，將容器中的液體利用連通器的原理，將容器中的液體引入帶有標(biāo)尺的觀察管中，通過標(biāo)尺讀出液位引入帶有標(biāo)尺的觀察管中，通過標(biāo)尺

2、讀出液位高度高度。下圖所示的是玻璃管液位計(jì)。 7.1.2 壓力法壓力法 壓力法依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測壓力法依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測量。量。由于液體對容器底面產(chǎn)生的靜壓力與液位高度成正比，因此通過測容器中液體的壓力即可測算出液位高度。 對常壓開口容器，液位高度H與液體靜壓力P之間有如下關(guān)系： gPH 下面圖7-2為用于測量開口容器液位高度的三種壓力式液位計(jì)。(a) 壓力表式液位計(jì) (b)法蘭式液位變送器 (c)吹氣式液位計(jì) 對于密閉容器中的液位測量，除可應(yīng)用上述三種液位計(jì)外，還可用差壓法差壓法進(jìn)行測量，它可在測量過程中消除液面上部氣壓及氣壓波動(dòng)對示值的影響，下圖7-3示出差壓式液位

3、計(jì)測量原理。 7.1.3 浮力法浮力法 浮力法測液位是依據(jù)力平衡原理浮力法測液位是依據(jù)力平衡原理，通常借助浮子一類的懸浮物，浮子做成空心剛體，使它在平衡時(shí)能夠浮于液面。當(dāng)液位高度發(fā)生變當(dāng)液位高度發(fā)生變化時(shí)，浮子就會(huì)跟隨液面上下移動(dòng)。化時(shí)，浮子就會(huì)跟隨液面上下移動(dòng)。因此測出浮子的位移就可知液位變化量。 浮子式液位計(jì)按浮子形狀不同，可分為浮浮子式子式、浮筒式浮筒式等等；按機(jī)構(gòu)不同可分為鋼帶式、杠桿式等。 1. 鋼帶浮子式液位計(jì)鋼帶浮子式液位計(jì) 右圖7-4為直讀式鋼帶浮子式液位計(jì)，這是一種最簡單的液位計(jì)，一般只能就地顯示。2. 浮筒式液位計(jì)浮筒式液位計(jì) 浮筒式液位計(jì)屬于變浮力液位計(jì)，當(dāng)被測液面位置變

4、化時(shí)，浮筒浸沒體積變化，所受浮力也變化，通過測量浮力變化確定出液位的變化量。圖中： 1-浮筒；2-彈簧；3-差動(dòng)變壓器 。 圖7-5所示的液位計(jì)是用彈簧平衡浮力，用差動(dòng)變壓器測量浮筒位移，平衡時(shí)壓縮彈簧的彈力與浮筒浮力及重力G平衡。即 液位高度變化與彈簧變形量成正比。液位高度變化與彈簧變形量成正比。彈簧變形量可用多種方法測量，既可就地指示，也可用變換器(如差動(dòng)變壓器)變換成電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳控制。 GgAHkx7.1.4 電學(xué)法電學(xué)法 電學(xué)法按工作原理不同又可分為電阻式、電學(xué)法按工作原理不同又可分為電阻式、電感式和電容式。電感式和電容式。用電學(xué)法測量無摩擦件和可動(dòng)部件，信號(hào)轉(zhuǎn)換、傳送方便，便于遠(yuǎn)傳

5、，工作可靠，且輸出可轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)，與電動(dòng)單元組合儀表配合使甩，可方便地實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制。 1. 1. 電阻式液位計(jì)電阻式液位計(jì) 電阻式液位計(jì)既可進(jìn)行定點(diǎn)液位控制，也可進(jìn)行連續(xù)測量。所謂定點(diǎn)控制是指液位上升所謂定點(diǎn)控制是指液位上升或下降到一定位置時(shí)引起電路的接通或斷開，或下降到一定位置時(shí)引起電路的接通或斷開，引發(fā)報(bào)警器報(bào)警。引發(fā)報(bào)警器報(bào)警。電阻式液位計(jì)的原理是基于液位變化引起電極間電阻變化，由電阻變化反映液位情況。 右圖7-6為用于連續(xù)測量的電阻式液位計(jì)原理圖。圖中： 1-電阻棒； 2-絕緣套； 3-測量電橋 該液位計(jì)的兩根電極是由兩根材料、截面積相同的具有大電阻率的電阻棒組成

6、，電阻棒兩端固定并與容器絕緣。整個(gè)傳感器電阻為 該傳感器的材料、結(jié)構(gòu)與尺寸確定后，K1、K2均為常數(shù)，電阻大小與液位高度成正比。電阻的測量可用圖中的電橋電路完成。 hKKhAHAhHAR21222 2.2.電感式液位計(jì)電感式液位計(jì) 電感式液位計(jì)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，液位變電感式液位計(jì)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，液位變化引起線圈電感變化，感應(yīng)電流也發(fā)生變化?；鹁€圈電感變化，感應(yīng)電流也發(fā)生變化。電感式液位計(jì)既可進(jìn)行連續(xù)測量，也可進(jìn)行液位定點(diǎn)控制。 圖7-7為電感式液位控制器的原理圖。傳感器由不導(dǎo)不導(dǎo)磁管子磁管子、導(dǎo)磁性浮子導(dǎo)磁性浮子及線圈線圈組成。管子與被測容器相連通，管子內(nèi)的導(dǎo)磁性浮子浮在液面上，當(dāng)液面高

7、度變化時(shí)，浮子隨著移動(dòng)。線圈固定在液位上下限控制點(diǎn)，當(dāng)浮子隨液面移動(dòng)到控制位置時(shí)，引起線圈感應(yīng)電勢變化，以此信號(hào)控制繼電器動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)上、下液位的報(bào)警與控制。圖中：1、3-上下限線圈； 2-浮子 3. 3. 電容式液位計(jì)電容式液位計(jì) 電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進(jìn)行測量。器電容量大小的原理進(jìn)行測量。 電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多，有平極板平極板式式、同心圓柱式同心圓柱式等等。 它的適用范圍非常廣泛，對介質(zhì)本身性質(zhì)的要求不象其它方法那樣嚴(yán)格，對導(dǎo)電介質(zhì)導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)非導(dǎo)電介質(zhì)都能測量，此外還能測量有傾斜晃動(dòng)及高速運(yùn)動(dòng)的容器的液位。

8、不僅可作液位控制器。還能用于連續(xù)測量。(1)(1)檢測原理檢測原理 在液位的連續(xù)測量中，多用同心圓柱式電容器，如右圖7-8所示。同心圓柱式電容器的電容量：式中： D、d外電極內(nèi)徑和內(nèi)電極外徑 (m)； 極板間介質(zhì)介電常數(shù)(F/m)； L 極板相互重疊的長度(m)。 液位變化引起等效介電常數(shù)變液位變化引起等效介電常數(shù)變化，從而使電容器的電容量變化，化，從而使電容器的電容量變化，這就是電容式液位計(jì)的檢測原理。這就是電容式液位計(jì)的檢測原理。圖中：1-內(nèi)電極；2-外電極 。dDLCln2(2)(2)安裝形式安裝形式 右圖7-9為用來測量導(dǎo)導(dǎo)電介質(zhì)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根電極作為電容器的內(nèi)電

9、極，一般用紫銅或不銹鋼，外套聚四氟乙烯塑料管或涂搪瓷作為絕緣層，而導(dǎo)電液體和容器壁構(gòu)成電容器的外電極。 1-內(nèi)電極；2-絕緣套 右圖7-10為用于測量非導(dǎo)電介質(zhì)非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。內(nèi)電極和與之絕緣的同軸金屬套組成電容的兩極，外電極上開有很多流通孔使液體流入極板間。 圖中： 1、2-內(nèi)、外電極； 3-絕緣套； 4-流通孔。7.1.5 熱學(xué)法熱學(xué)法 在冶金行業(yè)中常遇到高溫熔融金屬液位的測量。由于測量條件的特殊性，目前除使用核幅射法外，還常用熱學(xué)方法進(jìn)行檢測。它利用了高溫熔融液體本它利用了高溫熔融液體本身的特性，即在空氣和高溫液體的分界身的特性，即在空氣和高溫液體的分界面處溫度場出

10、現(xiàn)突變的特點(diǎn)，用測量溫面處溫度場出現(xiàn)突變的特點(diǎn)，用測量溫度的方法間接獲得高溫金屬熔液液位。度的方法間接獲得高溫金屬熔液液位。熱學(xué)法按溫度測量轉(zhuǎn)換原理的不同，通常又分為熱電法熱電法和熱磁感應(yīng)法熱磁感應(yīng)法。 1. 熱電法熱電法 熱電法采用熱電偶測量溫度場，右圖7-11為熱電偶測量高溫金屬熔液液位原理圖。 圖中:a-容器壁；b-凝固金屬 ；c-鋼水；d-熱電偶。圖7-11熱電偶測量高溫金屬熔液液位原理圖 在容器壁上選定一系列測量點(diǎn)，裝上熱電偶，并將各測點(diǎn)上熱電偶的輸出記錄下來，得到如圖7-12所示的溫度-電勢分布曲線，曲線上反映出第7個(gè)和第8個(gè)測點(diǎn)之間產(chǎn)生了溫度突變，因此液面就在第7與第8測點(diǎn)之間。

11、 圖7-12 溫度-電勢分布圖 熱電偶測液位只是一個(gè)較為粗略的測量方法，精度一般不高；而且精度與熱電偶分布、而且精度與熱電偶分布、安裝情況有關(guān)。安裝情況有關(guān)。適當(dāng)減小各熱電偶的間距、增加測量點(diǎn)，則可提高金屬液位測量分辨力和測量精度。 另外，熱電偶工作端與容器的接觸點(diǎn)要細(xì)而牢固，為此可將熱電偶絲焊在容器壁上，由容器壁充當(dāng)熱電偶的另一極。 這種測量方法雖然精度不高，但很可靠；在連鑄機(jī)結(jié)晶過程等應(yīng)用場合中，仍是一種很適用的液位檢測控制方法 2. 熱磁感應(yīng)法熱磁感應(yīng)法 熱磁感應(yīng)法也稱熱磁敏法熱磁感應(yīng)法也稱熱磁敏法. 前面熱電法測溫元件為一組耐高溫?zé)犭姺y溫元件為一組耐高溫?zé)犭娕紵犭娕?，它們把金屬熔液?/p>

12、面處溫度場出現(xiàn)變化轉(zhuǎn)換為電勢大小的變化；熱磁熱磁感應(yīng)法測溫元件為一組熱敏磁性元件感應(yīng)法測溫元件為一組熱敏磁性元件，把金屬熔液液面處溫度場出現(xiàn)變化轉(zhuǎn)換為電抗（電感）大小的變化。 7.1.6 超聲波法超聲波法超聲波液位計(jì)利用波在介質(zhì)中的傳播超聲波液位計(jì)利用波在介質(zhì)中的傳播特性。特性。 因此，在容器底部或頂部安裝超聲波發(fā)射器和接收器，發(fā)射出的超聲波在相界面被反射。并由接收器接收，測出超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差，便可測出液位高低。 超聲波液位計(jì)按傳聲介質(zhì)不同，可分為氣介式氣介式、液介式液介式和固介式固介式三種；按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收的自發(fā)自收的單探頭方式單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式收發(fā)分開

13、的雙探頭方式。相互組合可以得到六種液位計(jì)的方案。(a)氣介式 (b) 液介式 (c)固介式圖7-13 單探頭超聲波液位計(jì) 由圖7-13看出，超聲波傳播距離為L，波的傳播速度為C，傳播時(shí)間為t ，則： L是與液位有關(guān)的量，故測出L便可知液位， L的測量一般是用接收到的信號(hào)觸發(fā)門電路對振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。tCL21單探頭液位計(jì)使用一個(gè)換能器，由控制電路控制它分時(shí)交替作發(fā)射器與接收器。 雙探頭式則使用兩個(gè)換能器分別作發(fā)射器和接收器，對于固介式，需要有兩根金屬棒或金屬管分別作發(fā)射波與接收波的傳輸管道。超聲波液位測量超聲波液位測量有許多優(yōu)點(diǎn)：u與介質(zhì)不接觸，無可動(dòng)部件，電子元件只以聲頻振動(dòng)，振幅

14、小，儀器壽命長；u超聲波傳播速度比較穩(wěn)定，光線、介質(zhì)粘度、濕度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等對檢測幾乎無影響，因此適用于有毒、腐蝕性或高粘度等特殊場合的液位測量；u不僅可進(jìn)行連續(xù)測量和定點(diǎn)測量，還能方便地提供遙測或遙控信號(hào)；u能測量高速運(yùn)動(dòng)或有傾斜晃動(dòng)的液體的液位，如置于汽車、飛機(jī)、輪船中的液位。 超聲波液位測量超聲波液位測量也有缺點(diǎn)：u超聲波儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格相對昂貴；u當(dāng)超聲波傳播介質(zhì)溫度或密度發(fā)生變化，聲速也將發(fā)生變化，對此超聲波液位計(jì)應(yīng)有相應(yīng)的補(bǔ)償措施，否則嚴(yán)重影響測量精度；u有些物質(zhì)對超聲波有強(qiáng)烈吸收作用，選用測量方法和測量儀器時(shí)要充分考慮液位測量的具體情況和條件。7.1.7 核幅射法

15、核幅射法 不同物質(zhì)對同位素射線的吸收能力不同，不同物質(zhì)對同位素射線的吸收能力不同，一般固體最強(qiáng)，液體次之，氣體最差一般固體最強(qiáng)，液體次之，氣體最差。 當(dāng)射線射入厚度為H的介質(zhì)時(shí)，會(huì)有一部分被介質(zhì)吸收掉。透過介質(zhì)的射線強(qiáng)度I與入射強(qiáng)度I0之間有如下關(guān)系：式中 吸收系數(shù)，條件固定時(shí)為常數(shù)。變形為： 因此測液位可通過測量射線在穿過液體時(shí)強(qiáng)度的變化量來實(shí)現(xiàn)。 HeII0IIHlnln10 核幅射式液位計(jì)由輻射源、接收器和測量核幅射式液位計(jì)由輻射源、接收器和測量儀表組成儀表組成。輻射源一般用鈷60或銫，放在專門的鉛室中，安裝在被測容器的一側(cè)。幅射源在結(jié)構(gòu)上只能允許射線經(jīng)鉛室的一個(gè)小孔或窄縫透出。 接收器

16、與前置放大器裝在一起，安裝在被測容器另一側(cè)， 射線由蓋革計(jì)數(shù)管吸收，每接收到一個(gè) 粒子，就輸出一個(gè)脈沖電流。射線越強(qiáng)，電流脈沖數(shù)越多，經(jīng)過積分電路變成與脈沖數(shù)成正比的積分電壓，再經(jīng)電流放大和電橋電路，最終得到與液位相關(guān)的電流輸出。 圖7-14所示為輻射源與接收器均是為固定安裝方式的核幅射液位計(jì)。其中 (a)為長輻射源和長接收器形式，輸出線性度好； (b) 為點(diǎn)輻射源和點(diǎn)接收器形式，輸出線性度較差。 a) b)圖7-14 核輻射式液位計(jì)1-放射源； 2-接收器 輻射式液位計(jì)既可進(jìn)行連續(xù)測量，也可進(jìn)行定點(diǎn)發(fā)送信號(hào)和進(jìn)行控制； 射線不受溫度、壓力、濕度、電磁場的影響，而且可以穿透各種介質(zhì)，包括固體，

17、因此能實(shí)現(xiàn)完全非接觸測量。 以上這些特點(diǎn)使得輻射式液位計(jì)適合于特殊場合或惡劣環(huán)境下不常有人之處的液位測量，如高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕、劇毒、有爆炸性、易結(jié)晶、沸騰狀態(tài)介質(zhì)、高溫熔融體等的液位測量。 但在使用時(shí)仍要注意控制劑量，作好防護(hù)，以防射線泄漏對人體造成傷害。7.1.8 微波法微波法 在電磁波譜中將波長為在電磁波譜中將波長為11000mm的電的電磁波稱為微波磁波稱為微波。 微波的特點(diǎn)是: (1)在各種障礙物上能產(chǎn)生良好的反射，具有良好的定向輻射性能； (2)在傳輸過程中受到粉塵、煙霧、火焰及強(qiáng)光的影響小，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。 1. . 反射式微波液位計(jì)反射式微波液位計(jì) 利用微波反射的原理制作

18、的液位計(jì)，可以連續(xù)檢測與實(shí)現(xiàn)液位定點(diǎn)控制。圖7-15反射式微波液位計(jì)原理圖 微波功率的測量通?？捎脽犭姛犭娀驘嶙锜嶙璧仍?，再配合相應(yīng)的測量電路，最后經(jīng)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理根據(jù)接收到的微波信號(hào)功率，顯示和輸出液位測量結(jié)果。 在測量環(huán)境有大量水蒸汽時(shí)，由于水（蒸汽）會(huì)對微波產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收，因此可能會(huì)對測量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，對此應(yīng)該引起足夠重視。 2. 調(diào)頻連續(xù)波式物位計(jì)調(diào)頻連續(xù)波式物位計(jì) 圖7-16是目前在工程應(yīng)用較多的調(diào)頻連續(xù)波式微波物位（液位和料位）計(jì)。圖7-16 調(diào)頻式微波物位計(jì) 通常只需將發(fā)射、接收天線裝在被測料倉（罐）上方，即可對物位進(jìn)行連續(xù)測量。這種調(diào)頻連續(xù)波式微波物位計(jì)抗機(jī)械噪聲、電

19、磁噪聲能力強(qiáng)，在高溫、高壓、高粘度情況下，可連續(xù)、快速而準(zhǔn)確地測出目標(biāo)物體的物位值。 調(diào)頻連續(xù)波式微波物位計(jì)工作原理如圖所7-17所示。 圖 7-17調(diào)頻式微波液位計(jì)原理示意圖 固態(tài)源頻率變化規(guī)律為 ：式中 ：T調(diào)制波周期；F調(diào)制波頻率； 固態(tài)源初始頻率； 本振頻率； 固態(tài)源在調(diào)制信號(hào)1/2周期內(nèi)的頻偏范圍； 時(shí)間。 02000022fdfffffF ftTdt0f2f0ft回波頻率為 ：式中 回波頻率；微波往返于被測對象之間的延遲時(shí)間t=2L/C，C為光速，L為被測距離； 1002ffF ftt1ft所以，差頻頻率 為 由上式整理得被測距離L為從上式可以看出被測距離L與差頻頻率 成正比。當(dāng)固

20、態(tài)源的調(diào)制頻率F和頻偏 一定時(shí)，只要測出 ，就可以計(jì)算得到L。 f0210422F fLfffF fLCC 04C fLF ffff 當(dāng)固態(tài)工作頻偏 =300 MHz，調(diào)制頻率F=1kHz,則有： 即被測距離L 每變化1 m時(shí)，差頻頻率為4 kHz。 采用三角波雙重調(diào)制可以克服調(diào)頻式微波物位計(jì)的部分固有誤差；加上采取其他措施，微波物位計(jì)的測量精確度可達(dá)1%。測量范圍一般為0.520 m，最大可達(dá)幾十米（由固態(tài)源發(fā)射功率大小決定）以上。0f6384 1000 300 104 103 10fLL 7.1.9 磁電法磁電法 利用磁電轉(zhuǎn)換原磁電轉(zhuǎn)換原理理進(jìn)行液位測量的磁致伸縮液位計(jì)是近年來推出的新產(chǎn)品

21、，圖7-18為磁致伸縮液位計(jì)原理圖。 圖7-18磁致伸縮液位計(jì)原理圖 7.1.10 光學(xué)法光學(xué)法 激光用于液位測量，克服了普通光亮度差、方向性差、傳輸距離近、單色性差、易受干擾等缺點(diǎn)，使測量精度大為提高。 激光式液位檢測儀由激光發(fā)射器、接收器及測量控制電路組成。工作方式有反射式和遮斷式，在液位測量中兩種方式都可使用，但一般只用作定點(diǎn)檢測控制，不易進(jìn)行連續(xù)測量。 7-19 反射式激光液位檢測原理圖1-激光發(fā)射器； 2-上液位接收器； 3-下液位接收器 7.2 料位檢測方法料位檢測方法 由于固體物料的狀態(tài)特性與液體有些差別，因此料位檢測既有其特有的方法，也有與液位料位檢測既有其特有的方法，也有與液

22、位檢測類似的方法檢測類似的方法，但這些方法在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)又略有差別、本節(jié)將介紹一些典型的和常用的料位檢測方法。7.2.1 重錘探測法重錘探測法 重錘探測法原理示意圖如圖7-20所示。重錘連在與電機(jī)相連的鼓輪上，電機(jī)發(fā)訊使重錘在執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制下動(dòng)作，從預(yù)先定好的原點(diǎn)處靠自重開始下降，通過計(jì)數(shù)或邏輯控制記錄重錘下降的位置；當(dāng)重錘碰到物料時(shí)，產(chǎn)生失重信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)停轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，使電機(jī)帶動(dòng)重錘迅速返回原點(diǎn)位置。 圖 7-20 重錘探測式料位計(jì)1-重錘；2-伺服電機(jī)；3-鼓輪 7.2.2 稱重法稱重法 一定容積的容器內(nèi)，物料重量與料位高度一定容積的容器內(nèi)，物料重量與料位高度應(yīng)當(dāng)是成比例的應(yīng)當(dāng)是成比例的，因此

23、可用稱重傳感器或測 力傳感器測算出料位高低。圖7-21為稱重式料位計(jì)的原理圖 圖 7-21 稱重式料位計(jì) 圖7-22 電極接觸式料位計(jì)1-支承； 2-稱重傳感器 1-絕緣套； 2、3、4=電極 5-信號(hào)器； 6-金屬容器壁 7.2.3 電磁法電磁法 電阻式和電容式物位計(jì)同樣適用于料位檢測，但傳感器安裝方法與液位測量有些差別。1. 電阻式物位計(jì)電阻式物位計(jì) 電阻式物位計(jì)在料位檢測中一般用作料位的定點(diǎn)控制，因此也稱作電極接觸式物位計(jì)電極接觸式物位計(jì)。 其測量原理示意圖如圖7-22所示。測量時(shí)物料上升或下降至某一位置時(shí)，即與相應(yīng)位置上的電極接通或斷開，使該路信號(hào)發(fā)生器發(fā)出報(bào)警或控制信號(hào)。2. 電容式

24、料位計(jì)電容式料位計(jì)電容式料位計(jì)測量原理示意圖如圖7-23所示。其應(yīng)用非常廣泛，不僅能測不同性質(zhì)的液體，而且還能測量不同性質(zhì)的物料，如塊狀、顆粒狀、粉狀、導(dǎo)電性、非導(dǎo)電性等物料。但是由于固體摩擦力大，容易“滯留”，產(chǎn)生虛假料位，因此一般不使用雙層電極，而是只用一根電極棒。 圖7-23 電容式料位1-金屬電容； 2-測量電極；3-輔助電極； 4-絕緣套7.2.4 聲學(xué)法聲學(xué)法 上一節(jié)介紹過利用超聲波在兩種密利用超聲波在兩種密度相差較大的介質(zhì)間傳播時(shí)發(fā)生全反射度相差較大的介質(zhì)間傳播時(shí)發(fā)生全反射的特性進(jìn)行液位測量的特性進(jìn)行液位測量，這種方法也可用于料位測量。 除此以外，還可用聲振動(dòng)法進(jìn)行料位定點(diǎn)控制。

25、圖7-24為音叉式料位信號(hào)器原理圖，它是由音叉、壓電元件及電子線路等組成。音叉由壓電元件激振，以一定頻率振動(dòng)，當(dāng)料位上升至觸及音叉時(shí)，音叉振幅及頻率急劇衰減甚至停振，電子線路檢測到信號(hào)變化后向報(bào)警器及控制器發(fā)出信號(hào)。 圖7-24 音叉式料位控制器 7.2.5 光學(xué)法光學(xué)法 光學(xué)法是一種比較古老的料位控制方法。一般只用來進(jìn)行定點(diǎn)控制，工作方式采用遮斷一般只用來進(jìn)行定點(diǎn)控制，工作方式采用遮斷式式。在儲(chǔ)料容器一側(cè)安裝激光發(fā)射器，另一側(cè)安裝接收器，當(dāng)料位未達(dá)到控制位置時(shí)接收器能夠正常接收到光信號(hào)，而當(dāng)料位上升至控制位置時(shí)，光路被遮斷，接收器接收的信號(hào)迅速減小，電子線路檢測到信號(hào)變化后轉(zhuǎn)化成報(bào)警信號(hào)或控制信號(hào)。7.2.6 微波法微波法 圖7-25為定點(diǎn)式微波料位計(jì)原理示意圖。圖中的振蕩器為一高頻振蕩器，可用速調(diào)管、磁控管或微波固體元件構(gòu)成。 小型的微波振器可用體效應(yīng)管體效應(yīng)管、微波砷化微波砷化鎵金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)三極管鎵金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)三極管、高遷移率場效應(yīng)高遷移率場效應(yīng)三極管三極管等作發(fā)生器，產(chǎn)生的微波用波導(dǎo)管引到輻射天線而發(fā)射出去。 發(fā)射天線與接收天線有扇