液位測(cè)量主題知識(shí)講座

非接觸式測(cè)量方法

非接觸式測(cè)量方法主要包含超聲波法、調(diào)制型光學(xué)法、微波法等。超聲波法工作原理：由超聲波換能器（探頭）發(fā)出高頻脈沖聲波碰到被測(cè)液位表面反射折回，反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。聲波傳輸距離S與聲速C和聲傳輸時(shí)間T關(guān)系可用公式表示：S=C×T/2。

距離[m]=時(shí)間×聲速/2[m]超聲波傳感器可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等數(shù)種，其中壓電陶瓷晶片制成換能器最為慣用。

壓電陶瓷晶片傳感器普通采取雙壓電陶瓷晶片制成。在壓電陶瓷片加有大小和方向不停改變交流電壓時(shí)，據(jù)壓電效應(yīng)，就會(huì)使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形大小和方向是于外加電壓大小和方向成正比。超聲波液位變送器液位測(cè)量主題知識(shí)講座第1頁

也就是說，在壓電陶瓷晶片上加有頻率為f電壓脈沖，晶片就會(huì)產(chǎn)生同頻率機(jī)械振動(dòng)。這種機(jī)械振動(dòng)推進(jìn)空氣等媒質(zhì)，便會(huì)發(fā)出超聲波。超聲波傳感器由壓電陶瓷晶片、錐形諧振板、底座、端子、金屬殼及金屬網(wǎng)組成。超聲波法優(yōu)缺點(diǎn)：超聲波是機(jī)械波，傳輸衰減小，界面反射信號(hào)強(qiáng)，且發(fā)射和接收電路簡(jiǎn)單，因而應(yīng)用較為廣泛；但超聲波傳輸速度受介質(zhì)密度、濃度、溫度、壓力等原因影響，其測(cè)量精度較低，普通需要溫度賠償。聲速溫度賠償公式：

環(huán)境聲速=331.5+0.6×溫度超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖超聲波傳感器組成壓電陶瓷晶片錐形諧振板底座端子金屬殼及金屬網(wǎng)液位測(cè)量主題知識(shí)講座第2頁各式各樣超聲波液位測(cè)量?jī)x

超聲波測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)液位測(cè)量主題知識(shí)講座第3頁微波法：微波經(jīng)過天線（大多為口徑天線，也有平面天線）輻射出去，經(jīng)液面反射后被天線接收，然后由二次電路計(jì)算發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)時(shí)間差得液位。圖為微波法所使用雷達(dá)液位儀。

雷達(dá)物位儀適合用于對(duì)液體、漿料、高污染度或高粘度產(chǎn)品及顆粒料物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，適合用于溫度、壓力改變大、有惰性氣體及揮發(fā)存在場(chǎng)所。因?yàn)椴ㄊ芰枯^低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對(duì)人體及環(huán)境均無傷害，不過價(jià)格昂貴。調(diào)制型光學(xué)法與微波法類似，只是采取相位或頻率調(diào)制光信號(hào)代替微波信號(hào)。但光信號(hào)受水蒸汽、油蒸汽影響較大，并對(duì)液面波動(dòng)很敏感，且必須采取不易受污染光學(xué)鏡頭。

雷達(dá)液位儀液位測(cè)量主題知識(shí)講座第4頁在對(duì)各種易燃、易爆油料或化工液體原料儲(chǔ)罐液位進(jìn)行檢測(cè)，不但要求儀表含有較高測(cè)量精度和將液位信號(hào)遠(yuǎn)傳功效，而且要求測(cè)量?jī)x表含有本質(zhì)安全防爆，光纖液位計(jì)就是應(yīng)用光纖傳導(dǎo)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將被測(cè)液位信號(hào)遠(yuǎn)傳顯示、報(bào)警功效。UQG-Ⅱ型光纖液位計(jì)，它采取了隔離式模塊化結(jié)構(gòu)，適合用于普通常壓儲(chǔ)罐和壓力儲(chǔ)罐。壓力式儲(chǔ)罐介質(zhì)壓力，是采取導(dǎo)桿隔離，其液位信號(hào)是經(jīng)過套在導(dǎo)桿上浮球送出，浮球上安裝有磁性物體經(jīng)磁偶合，傳遞給導(dǎo)桿內(nèi)偶合頭，再經(jīng)鋼絲繩傳遞給光傳感器，實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)。工作示意圖液位計(jì)表頭二次儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)液位測(cè)量主題知識(shí)講座第5頁

光纖液位計(jì)工作原理簡(jiǎn)述以下：在力平衡機(jī)構(gòu)作用下，浮球把感測(cè)到液位改變量，經(jīng)過鋼絲繩傳遞給測(cè)量裝置內(nèi)磁偶合器，在磁偶合器作用下使隔離光纖傳感器感受到位移改變量，并經(jīng)過光纖送出光信號(hào)給光電變換器變換成電信號(hào)給智能式數(shù)顯示液位。光纖液位計(jì)組成浮球光纖傳感器、力平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、光電變換器、光纜智能式數(shù)顯表液位測(cè)量主題知識(shí)講座第6頁光纖液位計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)：液位計(jì)主機(jī)與傳感器為隔離式，模塊化部件可離線檢修，在線安裝維護(hù)比較方便；因?yàn)椴扇」饫|傳輸液位信號(hào)，所以電源不進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)無電檢測(cè)；光纜傳輸信用卡