常用20種液位計工作原理

1、本文通過對常用20種液位計工作原理的解讀,從各液位計安裝使用及注意事項的分析,來判斷液位計可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象以及如何來處理,系統(tǒng)的了解液位計,從而為遇到工況能夠在選擇液位計上,做出準確的判斷提供依據(jù)。常見液位計種類1、磁翻板液位計2、浮球液位計3、鋼帶液位計4、雷達物位計5、磁致伸縮液位計6、射頻導(dǎo)納液位計7、音叉物位計8、玻璃板/玻璃管液位計9、靜壓式液位計10、壓力液位變送器11、電容式液位計12、智能電浮筒液位計13、浮標液位計14、浮筒液位變送器15、電接點液位計16、磁敏雙色電子液位計17、外測液位計18、靜壓式液位計19、超聲波液位計20、差壓式液位計(雙法蘭液位計常用液位計的工作

2、原理1、磁翻板液位計磁翻板液位計:又叫磁浮子液位計,磁翻柱液位計。原理:連通器原理,根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研發(fā)而成,當被測容器中的液位升降時,浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示面板,使紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180°,當液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色,當液位下降時翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色,面板上紅白交界處為容器內(nèi)液位的實際高度,從而實現(xiàn)液位顯示。2、浮球液位計浮球液位計結(jié)構(gòu)主要基于浮力和靜磁場原理設(shè)計生產(chǎn)的。帶有磁體的浮球(簡稱浮球在被測介質(zhì)中的位置受浮力作用影響:液位的變化導(dǎo)致磁性浮子位置的變化。浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關(guān)作用,使串連入電路的元件(如定值電阻的數(shù)量發(fā)生變化,進而使儀表電

3、路系統(tǒng)的電學量發(fā)生改變。也就是使磁性浮子位置的變化引起電學量的變化。通過檢測電學量的變化來反映容器內(nèi)液位的情況。3、鋼帶液位計它是利用力學平衡原理設(shè)計制作的。當液位改變時,原有的力學平衡在浮子受浮力的擾動下,將通過鋼帶的移動達到新的平衡。液位檢測裝置(浮子根據(jù)液位的情況帶動鋼帶移動,位移傳動系統(tǒng)通過鋼帶的移動策動傳動銷轉(zhuǎn)動,進而作用于計數(shù)器來顯示液位的情況。4、雷達液位計雷達液位計是基于時間行程原理的測量儀表,雷達波以光速運行,運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式探頭傳播,當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收,并將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。5、磁致伸縮液

4、位計磁致伸縮液位計的傳感器工作時,傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳播時會在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子,此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時,浮子周圍的磁場發(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)生一個扭轉(zhuǎn)波脈沖,這個脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機構(gòu)檢出。通過測量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差可以精確地確定浮子所在的位置,即液面的位置。6、射頻導(dǎo)納液位計射頻導(dǎo)納料位儀由傳感器和控制儀表組成,傳感器可采用棒式、同軸或纜式探極安裝于倉頂。

5、傳感器中的脈沖卡可以把物位變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號送給控制儀表,控制儀表經(jīng)運算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來,從而實現(xiàn)了物位的連續(xù)測量。7、音叉物位計音叉式物位控制器的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當音叉與被測介質(zhì)相接觸時,音叉的頻率和振幅將改變,這些變化由智能電路來進行檢測,處理并將之轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)信號。8、玻璃板液位計(玻璃管液位計玻璃板式液位計是通過法蘭與容器連接構(gòu)成連通器,透過玻璃板可直接讀得容器內(nèi)液位的高度。9、壓力液位變送器壓力式液位計采用靜壓測量原理,當液位變送器投入到被測液體中某一深度時,傳感器迎液面受到的壓力的同時,通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引

6、入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連,以抵消傳感器背面的Po,使傳感器測得壓力為:.g.H,通過測取壓力P,可以得到液位深度。10、電容式液位計電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi),金屬棒作為電容的一個極,容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)1和液面上的介電常數(shù)2不同,比如:1>2,則當液位升高時,電容式液位計兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當液位下降,值減小,電容量也減小。所以,電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。11、智能電浮筒液位

7、計智能電浮筒液位計是根據(jù)阿基米德定律和磁藕合原理設(shè)計而成的液位測量儀表,儀表可用來測量液位、界位和密度,負責上下限位報警信號輸出。12、浮標液位計它是利用力學平衡原理設(shè)計制作的。當液位改變時,原有的力學平衡在浮子受浮力的擾動下,將通過鋼帶(繩的移動達到新的平衡。液位檢測裝置(浮子根據(jù)液位的情況帶動鋼帶(繩移動,位移傳動系統(tǒng)通過鋼帶(繩的移動帶動現(xiàn)場指示裝置,進而在顯示裝置上顯示液位的情況。13、浮筒液位變送器浮筒浸沒在浮筒室內(nèi)的液體中,與扭力管系統(tǒng)剛性連接,扭力管系統(tǒng)承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值,在這種合力作用下的扭力管扭轉(zhuǎn)一定角度。浮筒室內(nèi)液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸

8、沒在液體中的浮筒受到的浮力變化,從而使扭管轉(zhuǎn)角也隨之變化。該變化被傳遞到與扭力管剛性連接的傳感器,使傳感器輸出電壓變化,繼而被電子部件放大并轉(zhuǎn)換為420mA電流輸出。浮筒液位變送器采用微控制器與相關(guān)的電子線路測量過程變量,提供電流輸出,驅(qū)動LCD顯示及提供HART通信能力。14、電接點液位計電接點水位計根據(jù)水與汽電阻率不同而設(shè)計。測量筒的電極在水中對筒體的阻抗小。在汽中對筒體的阻抗大。隨著水位的變化,電極在水中的數(shù)量產(chǎn)生變化。轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。傳送到二次儀表,從而實現(xiàn)水位的顯示、報警、保護聯(lián)鎖等功能。15、磁敏雙色電子液位計磁敏電子雙色液位計是選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼及進口電子元件制造,顯示部位采用高

9、亮度LED雙色發(fā)光管,組成柱狀顯示屏,通過LED光柱的紅綠變化,可實現(xiàn)液位上、下限報警和控制。16、外測液位計外測液位計是一種利用聲納測距原理,“微振動分析”技術(shù)從容器外測量液位的儀表。將兩個小巧的外測液位計超聲波傳感器一個安裝在罐體的底部,另一個安裝在罐體的側(cè)壁來進行密度變化的補償。外測液位計傳感器的信號經(jīng)過微處理器轉(zhuǎn)變,輸出到本地顯示或用戶控制系統(tǒng)?？梢杂嬎愠龉迌?nèi)液體的高度和罐內(nèi)液體的容積。17、靜壓式液位計靜壓式液位變送器,將擴散硅充油芯體封裝在不銹鋼殼體內(nèi),前端防護帽起保護傳感器膜片的作用,也能使液體流暢地接觸到膜片,防水導(dǎo)線與外殼密封連接,通氣管在電纜內(nèi)與外界相連,內(nèi)部結(jié)構(gòu)防結(jié)露設(shè)計

10、。18、超聲波液位計超聲波液位計/物位計是由一個完整的超聲波傳感器和控制電路組成。通過超聲波傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)液體表面反射,返回需要的時間用與計算,通過溫度傳感器對超聲波傳輸過程中的溫度影響進行修正,換算成液面距超聲波傳感器的距離,通過液晶顯示并輸出4mA-20mADC模擬信號,實現(xiàn)現(xiàn)場儀表遠程讀取。19、差壓式液位計(雙法蘭液位計差壓液位變送器就是通過測量高低壓力差,再由轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換成電流信號傳送到控制室的電器元件。差壓式液位計主要用于密閉有壓容器的液位測量。差壓的大小同樣代表了液位高度的大小。用差壓計測量氣、液兩相之間的差壓值來得知液位高低。液位計安裝使用及注意事項玻璃管液位計的安裝和使

11、用注意事項:這種液位計在運輸安裝時要謹防機械撞擊,以免玻璃破碎,這是必須小心的。液位計都有各自的規(guī)格和型號,一定要選一個適合的型號,比如說一些介質(zhì)要用無色透光式液位計,還有一些可能就要用要帶蒸汽夾套的液位計,用來保溫作用。濕度傳感器探頭,不銹鋼電熱管PT100傳感器,鑄鋁加熱器,加熱圈流體電磁閥。液位計安裝后,當容器液體溫度很高時,不能馬上打開閥門,要預(yù)熱一段時間,帶玻璃管液位計有一定溫度之后再開啟閥門,目的是防止玻璃熱脹冷縮導(dǎo)致破裂。液位計使用過程中要定期清洗玻璃管內(nèi)外壁,以免視線模糊,清洗的時候一定要把上下兩個閥門關(guān)緊,以免容器液體流出,然后再把拆下來的玻璃管用水沖洗,或者用酒精浸泡。安裝

12、的時候也要注意要小心,也要有方法。如果是玻璃管破裂需要更換的話,就要注意拆卸和安裝了,當安裝好后還要試一下是否會出現(xiàn)滲漏,只有不出現(xiàn)滲漏的情況下才可投入使用。在使用時要時常檢修維護,以免生銹腐蝕導(dǎo)致滲漏,同時要做好使用記錄和維修記錄。玻璃板液位計的安裝使用注意事項:在安裝時,為了確保自動密封的作用,容器內(nèi)的液體必須要有一定壓力,至少要大于零點二兆帕,在打開上下閥門時,閥桿退出轉(zhuǎn)數(shù)不能少于四圈,因為,鋼球封門時不至于碰到閥桿的頂端,以免遭到破壞。在運輸以及開箱搬運過程中,一定要注意不要碰到比較硬的東西,以免玻璃板破碎。同樣要注意規(guī)格型號,不能安裝不合適規(guī)格的液位計,有些介質(zhì)對液位器是有限制的,比

13、如一些對玻璃板或者鋼板有腐蝕作用的介質(zhì)就不能使用。其他維護清潔,拆洗安裝跟玻璃管液位計的方法是差不多的。磁性浮子液位計的安裝使用注意事項:測量對象要考慮,如被測介質(zhì)的物理和化學性質(zhì)以及工作壓力、溫度、安裝條件、液位變化的速度等;再一個就是測量和控制要求,如測量范圍、測量精確度、顯示方式、現(xiàn)場指示、遠距離指示以及與計算機的接口、安全防腐、可靠性、施工方便性等,這些都是要考慮的,只有充分考慮這些,你才能夠選擇適合使用的。安裝的時候要保證液位計垂直,同時要保證浮子能夠活動自如,安裝的時候不能安裝反了,其他事宜跟玻璃板玻璃管液位計是差不多的。因此,我們只有知道各種液位計的安裝使用方法才能夠真正的安裝好

14、它。磁翻板液位計的安裝使用注意事項:使用之前,要用校正磁鋼把液位計零位以下的小球設(shè)置成紅色的,其他部位的小球則要設(shè)置成白色。在用戶自行添裝伴熱管路的時候,要選擇非導(dǎo)磁的材料,比如說紫銅管之類的材質(zhì),而伴熱管路的溫度則要根據(jù)具體的介質(zhì)來確定。而磁翻板液位計的安裝位置,也要注意避開或者遠離介質(zhì)的進出口處,否則會因為局部區(qū)域介質(zhì)的快速變化,影響測量數(shù)據(jù)的準確性。同時還需要注意的就是,在介質(zhì)內(nèi)不要含有固體的雜質(zhì),或者說帶有磁性的物質(zhì),這些都會對浮球的工作造成阻礙。在磁翻板液位計的周圍,也是不允許有帶有導(dǎo)磁性的物質(zhì)接近的,也不要使用鐵絲來固定液位計,這樣也會影響液位計的正常工作。在安裝的時候,首先要注意

15、的就是打開液位計的底部,將浮球裝入,需要注意把帶磁性的一端向上,不能裝反。在安裝完畢之后,調(diào)試時應(yīng)該首先打開液位計上面的引管閥門,然后緩慢的開啟下面的閥門,讓介質(zhì)緩慢平穩(wěn)的進入檢測導(dǎo)管之內(nèi),并觀察液位計上的紅白球翻轉(zhuǎn)是否正常,如果正常的話,把下面的引管閥門關(guān)閉,之后打開排污閥,讓主導(dǎo)管之內(nèi)的液體位置逐漸下降,就這樣重復(fù)操作三次,等到確認液位計的工作正常之后,就可以投入正常的運行工作。電容式液位計的安裝使用注意事項:露天安裝時,探極線不能裸露于容器以外,以免雨天探極線著水出現(xiàn)測量誤差。外殼或接線盒下部的不銹鋼過程連接部件,必須可靠與容器外壁連接(接地,其接觸電阻不能大于2。在正常工作中,探極線在

16、容器內(nèi)不能有較大的擺動幅度,否則會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定現(xiàn)象。探極線安裝時,應(yīng)盡量遠離容器內(nèi)壁,最小距離不能<100mm。當受條件限制,距離<100mm時,探極線與容器的距離必須保證相對固定。對單線軟探極,多余部分可通過過程聯(lián)接件上端拉出后剪掉,然后擰緊押金螺栓,而雙絞線探極,多余部分可盤扎在被測液面以上,絕對不允許將多余部分盤繞在容器底部或有效測量段。在容器內(nèi)有攪拌或液體可能產(chǎn)生大量氣泡時,為保護探極線和避免液體波動及氣泡而產(chǎn)生的虛假液位,可在容器內(nèi)放置一內(nèi)徑>80mm金屬或非金屬管,管的下端應(yīng)開口獲流進液孔,液面以下留排氣孔,使用金屬管時,應(yīng)保證探極線在管內(nèi)位置相當穩(wěn)定,必要時對

17、探極線加支撐拉直。浮標液位計的安裝使用注意事項導(dǎo)向鋼絲下支承焊接安裝:在容器底部按照浮標液位計浮子運動方向要求確定位置,焊接或鉚接好固定導(dǎo)向鋼絲下支承。如設(shè)備不具備焊接條件,可采用重錨固定方式固定導(dǎo)向鋼絲下支承。如容器內(nèi)液面波動不大,可不安裝導(dǎo)向鋼絲。導(dǎo)向鋼絲的安裝(1用力使鋼絲拉直,并固定在下支承上,注意不要使鋼絲有彎曲或打結(jié)現(xiàn)象,以免影響浮標上下移動。(2導(dǎo)向鋼絲通過浮標液位計浮標的導(dǎo)向耳勾,后穿入吊勾螺釘,把鋼絲的終端固定并用導(dǎo)線夾頭夾緊,并旋緊吊勾螺母,使其處于緊張狀況,再將上螺母拼緊,以防松動,然后蓋好封蓋。(3兩根導(dǎo)向鋼絲要垂直地面,而且相互平行,保證兩者之間距離為300mm。標尺

18、安裝。浮標液位計標尺的長度是按用戶在訂貨時所提供的測量范圍而確定的,在安裝時要求(1標尺的連結(jié)部分應(yīng)做到平直、光滑、不應(yīng)有凹凸現(xiàn)象,以免影響重錘指針的正常運行,或引起測量的誤差。(2標尺應(yīng)與貯罐內(nèi)液面相垂直,不應(yīng)有傾斜現(xiàn)象,標尺安裝的垂直度不能大于5°,以免造成重錘指針卡死,使測量失敗。(3在焊接標尺腳架(件11時,應(yīng)盡量做到安裝表面在同一平面上,安裝孔在同上直線上,即做到確保標尺的刻度面及重錘指針兩側(cè)導(dǎo)向均要平直稱為直線,使重錘指針在標尺上靈活升降。注意:二標尺腳架之間互相距離為1米。浮標連接鋼絲及重錘指針的安裝:浮標與連接鋼絲的一端用導(dǎo)線夾頭夾緊固定,然后將連接鋼絲的另一端裝進事

19、先安裝好的兩個導(dǎo)向滑輪盒內(nèi),并和重錘指針相連接,用導(dǎo)線夾頭夾緊固定,最后調(diào)整各導(dǎo)向滑輪支架,使連接鋼絲與水平垂直,使浮標在導(dǎo)向鋼絲上活動靈活,有輕滑感、無卡死、扭曲、打結(jié)、打卷或損傷等現(xiàn)象。注意:掌握鋼絲的所需長度。浮標連接鋼絲及重錘指針的安裝:浮標液位計浮標與連接鋼絲的一端用導(dǎo)線夾頭夾緊固定,然后將連接鋼絲的另一端裝進事先安裝好的兩個導(dǎo)向滑輪盒內(nèi),并和重錘指針相連接,用導(dǎo)線夾頭夾緊固定,最后調(diào)整各導(dǎo)向滑輪支架,使連接鋼絲與水平垂直,使浮標在導(dǎo)向鋼絲上活動靈活,有輕滑感、無卡死、扭曲、打結(jié)、打卷或損傷等現(xiàn)象。超聲波液位計的安裝使用注意事項超聲波液位計選擇量程:如果測量液體,可以按照標稱量程選型

20、。如果是測量固體(請事先咨詢廠家銷售人員,需要將量程加大如果是松軟的物體(比如面粉棉花海綿將不能使用。如果測量液位有覆蓋面大的氣泡,也要加大量程氣泡厚度超過5cm將不推薦使用?？諝庵杏蟹蹓m或者蒸汽,請事先咨詢廠家技術(shù)人員要加大量程使用。超聲波液位計選擇探頭材料,主要看環(huán)境是否有腐蝕性:一般的弱酸弱堿環(huán)境可以用普通探頭,腐蝕性強的,要用防腐的探頭。強酸堿的場合,我們還要考慮是否會形成霧氣,會形成霧氣的場合,還要求加大量程使用。探頭的安裝位置,根據(jù)發(fā)射角和可能產(chǎn)生的虛假反射回波:超聲波波束通過探頭聚焦,脈沖波束的發(fā)射就好像手電筒的光束一樣,不同類型不同量程的探頭的發(fā)射角不同。在發(fā)射角內(nèi)的任何物體,

21、如:管道、容器支架和其他裝置,都會造成很強的虛假回波,特別是發(fā)射內(nèi)距離探頭最近的幾米處。當換能器發(fā)射超聲波脈沖時,都有一定的發(fā)射角。從換能器發(fā)射表面到被測介質(zhì)表面之間,又發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi),不得有障礙物。因此,選擇換能器安裝位置時應(yīng)盡可能的避開障礙物,如人梯、支架、泵閥設(shè)備等。無法避開的情況下,可通過程序調(diào)整濾掉虛假回波。換能器應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直,以保證能接收到反射回波信號。此外,換能器發(fā)射面距最高液位需有足夠距離,最高液位不得進入測量盲區(qū)。換能器發(fā)射超聲波脈沖時。都有一定的發(fā)射角。從換能器發(fā)射表面到被測介質(zhì)表面之間,又發(fā)射的超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi),不得有障礙物。因此,選擇換能

22、器安裝位置時應(yīng)盡可能的避開障礙物,如人梯、支架、泵閥設(shè)備等。無法避開的情況下,可通過程序調(diào)整濾掉虛假回波。換能器應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直,以保證能接收到反射回波信號。此外,換能器發(fā)射面距最高液位需有足夠距離,最高液位不得進入測量盲區(qū)。雷達液位計的安裝使用注意事項雷達液位計安裝注意事項:測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當物位低于此點時無法進行測量。若介質(zhì)為低介電常數(shù)當其處于低液位時,罐低可見,此時為保證測量精度,建議將零點定在低高度為C的位置。理論上測量達到天線尖端的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm。對于過溢保護,可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。最小測量范圍與天線有關(guān)。隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進行測量的。雷達液位計在使用中要需要注意的事項:1、雷達液位計測量范圍要從它接觸到波束時開始計算,但是如