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各種液位計的原理是什麽
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在容器中液體介質的高低叫做液位,測量液位的儀表叫液位計。液位計為物位儀表的一種。

液位計的類型有音叉振動式、磁浮式、壓力式、超聲波、聲呐波,磁翻板、雷達等。


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,根據浮力原理和磁性耦合作用研發而成,當被測容器中的液位升降時,浮子內的磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示麵板,使紅白翻柱翻轉180°,當液位上升時翻柱由白色轉為紅色,當液位下降時翻柱由紅色轉為白色,麵板上紅白交界處為容器內液位的實際高度,從而實現液位顯示。


2、浮球液位計
原理:浮球液位計結構主要基於浮力和靜磁場原理設計生產的。帶有磁體的浮球(簡稱浮球)在被測介質中的位置受浮力作用影響:液位的變化導致磁性浮子位置的變化。浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關)作用,使串連入電路的元件(如定值電阻)的數量發生變化,進而使儀表電路係統的電學量發生改變。也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液位的情況。


3、鋼帶液位計
原理:它是利用力學平衡原理設計製作的。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)根據液位的情況帶動鋼帶移動,位移傳動係統通過鋼帶的移動策動傳動銷轉動,進而作用於計數器來顯示液位的情況。


4、雷達液位計
原理:雷達液位計是基於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換成物位信號。探頭發出高頻脈衝並沿纜式探頭傳播,當脈衝遇到物料表麵時反射回來被儀表內的接收器接收,並將距離信號轉化為物位信號。


5、磁致伸縮液位計
原理: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絲上激勵出脈衝電流,該電流沿波導絲傳播時會在波導絲的周圍產生脈衝電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測杆外配有一浮子,此浮子可以沿測杆隨液位的變化而上下移動。在浮子內部有一組磁環。當脈衝電流磁場與浮子產生的磁環磁場相遇時,浮子周圍的磁場發生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導絲在浮子所在的位置產生一個扭轉波脈衝,這個脈衝以固定的速度沿波導絲傳回並由檢出機構檢出。通過測量脈衝電流與扭轉波的時間差可以地確定浮子所在的位置,即液麵的位置。


6、射頻導納液位計
原理:射頻導納料位儀由傳感器和控製儀表組成,傳感器可采用棒式、同軸或纜式探極安裝於倉頂。傳感器中的脈衝卡可以把物位變化轉換為脈衝信號送給控製儀表,控製儀表經運算處理後轉換為工程量顯示出來,從而實現了物位的連續測量。


7、音叉物位計
原理:音叉式物位控製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,處理並將之轉換為一個開關信號。


8、玻璃板液位計(玻璃管液位計)
原理:玻璃板式液位計是通過法蘭與容器連接構成連通器,透過玻璃板可直接讀得容器內液位的高度。


9、壓力液位變送器
原理: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,傳感器迎液麵受到的壓力的同時,通過導氣不鏽鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液麵上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連,以抵消傳感器背麵的Po,使傳感器測得壓力為:ρ.g.H,通過測取壓力P,可以得到液位深度。


10、電容式液位計
原理:電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液麵的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內,金屬棒作為電容的一個極,容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質即為液體及其上麵的氣體。由於液體的介電常數ε1和液麵上的介電常數ε2不同,比如:ε1>ε2,則當液位升高時,電容式液位計兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大。反之當液位下降,ε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、智能電浮筒液位計
原理:智能電浮筒液位計是根據阿基米德定律和磁藕合原理設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
原理:它是利用力學平衡原理設計製作的。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)根據液位的情況帶動鋼帶(繩)移動,位移傳動係統通過鋼帶(繩)的移動帶動現場指示裝置,進而在顯示裝置上顯示液位的情況。


13、浮筒液位變送器
原理:浮筒浸沒在浮筒室內的液體中,與扭力管係統剛性連接,扭力管係統承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的淨值,在這種合力作用下的扭力管扭轉一定角度。浮筒室內液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變化,從而使扭管轉角也隨之變化。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並轉換為4~20mA電流輸出。浮筒液位變送器采用微控製器與相關的電子線路測量過程變量,提供電流輸出,驅動LCD顯示及提供HART通信能力。


14、電接點液位計
原理:電接點水位計根據水與汽電阻率不同而設計。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,電極在水中的數量產生變化。轉換成電阻值的變化。傳送到二次儀表,從而實現水位的顯示、報警、保護聯鎖等功能。


15、磁敏雙色電子液位計
原理:磁敏電子雙色液位計是選用不鏽鋼及進口電子元件製造,顯示部位采用高亮度LED雙色發光管,組成柱狀顯示屏,通過LED光柱的紅綠變化,可實現液位上、下限報警和控製。


16、外測液位計
原理:外測液位計是一種利用聲納測距原理,“微振動分析”技術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壁來進行密度變化的補償。外測液位計傳感器的信號經過微處理器轉變,輸出到本地顯示或用戶控製係統。可以計算出罐內液體的高度和罐內液體的容積。


17、靜壓式液位計
原理:靜壓式液位變送器,將擴散矽充油芯體封裝在不鏽鋼殼體內,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,防水導線與外殼密封連接,通氣管在電纜內與外界相連,內部結構防結露設計。


18、超聲波液位計
原理:超聲波液位計/物位計是由一個完整的超聲波傳感器和控製電路組成。通過超聲波傳感器發射的超聲波經液體表麵反射,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,換算成液麵距超聲波傳感器的距離,通過液晶顯示並輸出4mA-20mADC模擬信號,實現現場儀表遠程讀取。


19、差壓式液位計(雙法蘭液位計)
原理:差壓液位變送器是通過測量高低壓力差,再由轉換部件轉換成電流信號傳送到控製室的電器元件。差壓式液位計主要用於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。

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