几种常见液位计量表工作原理

作者： admin来源：本站时间：2020-01-13共6470字站内编号：1124

一、磁反转板液位计

主要原理

磁反转板液位计也称磁反转柱液位计，结构主要基于浮力和磁性原理设计生产的带磁浮(简称磁浮)在被测介质中的位置受浮力的影响。液位的变化通过磁浮的位置的变化、磁浮与磁反转柱(也成为磁反转板)的静磁力耦合作用，使磁反转柱反转一定角度(涂抹磁反转柱的外观不同的颜色)，反映容器内的液位。

可发送电阻值信号、电流值( 420mA信号、开关信号或其他电信号)以适应于由传感器(磁弹性开关)和精密电子部件等构成的电子模块和振荡器模块。实现现场观测与远程控制的结合。

适用范围和特点

磁盘液位计采用磁铁和进口电子元件，具有产品合理设计、结构简单、使用方便、性能稳定、寿命长、装置维护方便等优点。

磁反转板液位计的输出信号多样化，实现远距离的液位指示、检测、控制、记录。

磁翻转板液位计几乎应用于各种工业自动化过程控制的液位测量与控制。广泛应用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域的液位检测、控制和监测。

二、磁悬浮球液位计(液位开关)

主要原理

磁浮球液位计(液位开关)结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的带磁体浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力的影响:液位的变化导致磁浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)的作用改变电路串联连接的元件(例如恒定电阻)的数量，从而改变仪表电路系统的电量。也就是说，是由于磁浮的位置变化引起的电量的变化。通过检测电量的变化，反映容器内液位的状况。

该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以与发送模块一起使用电流值( 420mA信号；与其他转换器一起工作以输出电压或开关信号(公司可以根据客户需要发送转换器)，以实现电信号的远程传输、分析和控制。

适用范围和特点

本产品采用磁铁和进口电子部件，具有结构简单、使用方便、性能稳定、寿命长、装置维护方便等优点。

本产品几乎适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量和控制，广泛应用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域的液位测量、控制和监测。

三、防爆浮球液位开关

主要原理

防爆浮球级开关又称防爆浮球级控制器。为在爆炸性环境下使用而设计制造的液位控制仪表，本产品根据浮力原理和杠杆原理设计的容器内液位发生变化时，浮球的位置随液位的变化而变化，浮球的该位移通过杠杆作用于微动开关，进而由微动开关产生开关信号

适用范围和特点

本产品采用资料和进口电子部件，具有设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、寿命长、装置维护方便等优点。此外，本仪表输出开关信号，可进行远距离的液位报警和控制。

高温高压型防爆浮球液位开关采用磁性钢与磁耦合原理，防止电子元件与高温介质直接接触，实现了高压介质与电子元件的完全隔离。

本产品生产符合相关规范，经电气产品防爆质量监督检测中心审批，产品广泛适用于石油、化工、电力、冶金、食品、制药、造纸等行业。可实现对各种容器内液位的制动警报和控制。

四、玻璃板式液位计

工作原理和结构

本液位计由根据集成原理设计的玻璃板和液位计主体构成的液体通道，通过构成集成管的管接头用法兰或锥形螺钉与被测量容器连接，通过玻璃板可以观察到液面与容器内的液面为相同的液面高度。

液位计两端的针阀不仅作为封闭阀发挥作用，而且内部的钢球作为止回阀发挥作用，当液位计发生意外的破损泄漏时，钢球在介质的压力下自动封闭液体通路，能够防止大量的液体流出而安全地维持。液位计更改零件资料，添加附件，可达到防腐、保温、防霜、照明等功能。

适用范围和特点

本品采用石英玻璃板，性能卓越。此外，本产品结构简单，经济实用，装置方便，工作可靠，寿命长等优点。

作为基本水平指示液位计，本产品在zui简单水平测量场所和自动化水平不太高的大型工程项目中广泛应用于水平测量和监测。

五、玻璃管式液位计

工作原理和结构

液位计是根据连通器原理设计的由玻璃管组成的液体通道。通道通过管接头用法兰或锥形螺钉与被测量容器连接，构成汇流板，通过玻璃管观察液面与容器内的液面相同的液面高度。

管式液位计主要由玻璃管、维护套、上下阀和连接法兰(或螺钉)等构成。液位计变更零件的资料，或者追加附属零件的话，可以得到防腐和保温的功能。

适用范围和特点

本品选用石英玻璃管，具有优异的性能(如高温、高压等)，结构简单，经济实用，装置方便，工作可靠，寿命长等优点。

作为基本水平显示液位计，本产品在zui简单水平测量场所和自动化水平不太高的大型工程项目中广泛应用于水平测量和监测。

六、钢带液位计

工作原理:

钢带液位计是传统的液位计。利用力学平衡原理设计的包括液位检测装置、高精度位移传递系统、恒压装置、显示装置、变送器装置和其他外围设备。

浸入被检液体的浮子通过重力w的浮力f和恒压装置产生的一定的张力t作用，当三个力的矢量和为零时，浮子处于准平衡静止状态。力学平衡时的浮力是准一定浮子浸入液体的体积v为一定值) $。

液面水平改变时，原来的力学平衡是浮子受到浮力的影响，通过钢带的移动达到新的平衡。液面水平检测装置(浮子)根据液面水平的状况移动钢带，位移传递系统按照钢带的移动计划使传递销旋转，进而作用于计数器显示液面水平。

发射器将该液位状况转换为规范的电信号，并通过信号线输出。该电信号可以驱动其它控制装置。。

适用范围和特点:

该液位计具有实用性强、测量范围广、精度高、性能稳定、寿命长、易于维护等优点。另外，显示大型计数器，读取值变得明确正确手动浮子提升机构可以连接到能够随时检查仪表动作状况的多个变送器上，构成液位检测系统。

广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、食品等工业部门和附属设施的各种变送器连接，将容器中的液位变化转换为模拟信号、电脉冲信号和开关信号，传递给控制室显示和计算机室进行数据显示和处理。

七、重锤检测液位计

主要原理

重锤探测液位计在基于力学平衡原理设计生产的钢带浸入液体中某一位置静止时，浮子、钢丝绳(或钢带)重锤和指针承受的重力、钢带承受的液体浮力和系统摩擦力处于平衡状态。

液面水平变化时浮力f变化，系统本来的平衡紊乱，恢复到动态平衡。液面水平的变化使浮子的位置发生变化，重锤使针上下移动，能够在标尺上清晰地视觉显示容器内液面水平的变化。

量规板的上部显示液面的零，下部显示液面的满刻度。指针随物置的变化而变化，并且连续地指示液位的高低。

适用范围和特点

在化工、电力、水处理等领域，可与中型储罐的各种液体在高粘度、腐蚀性液体水平的常压条件下连续测定。

八、超声液位计

工作原理

本产品的工作原理是用能够发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波，能量波被障碍物反射，通过一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差确定物位变化情况。电子设备处理微波信号，且zui蕞终被转换为电信号与物理电势有关。 0一次探针向被测量介质外发射超声波脉冲信号，超声波在传输中遇到被测量介质(障碍物)反射，反射的超声波信号由电子模块检测，由专用软件处理，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传输速度计算超声波传播的程度，进而能够反映物位的状况。

适用范围和特点

本产品电子模块的局部微处理单元的强大分析能力可以优化精确回声，消除错误和虚假回声，得到数值。

同时，本产品性能稳定，价格便宜，精度高，具有同时输出模拟量、开关量和数字信号的功能，防水外壳适用于一般情况下的液位检测。其主要芯片采用飞行工业级单片机，采用与数字温度补偿相关的专用集成电路，抗干扰性强，可任意(定制设置)设置上下限和在线输出调节，具有现场显示、模拟量、开关量输出，易于与主机连接。

此外，本产品选择了超声波小角度探针，发射功率大、灵敏度高、寿命长、测量距离远的任意点上下限设定、反值设定。可自动弥补蒸汽、灰尘、湿气的干扰，适用于液体/固体，还可用于不间断材料/液位控制、罐、贮槽、不间断材料/液位测量储藏室、粮库等。广泛应用于石油、化工、自来水、污水处理、水利水文、钢铁、煤矿、电力、交通及食品加工等行业。

九智能雷达液位计

主要原理:

智能雷达液位计是一种微波液位计，是微波(雷达)定位技术的应用。当通过能够发送能量波(一般为脉冲信号)的装置发送能量波时，能量波被障碍物反射，由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差确定物位变化情况。电子设备处理微波信号，且zui蕞终被转换为电信号与物理电势有关。

在微波测量装置中，所使用的能量波通常频率为8.3GHz、6GHz左右，也有更高频的电磁波。该装置中使用的能量波是脉冲能量波。一般脉冲能量波的zui大脉冲能量为1mW左右(平均功率为1&mu； w程度)不对其他设备或人造成辐射损害。

适用范围和特点:

智能雷达物质液位计用于非接触测量液体、浆料和颗粒材料的物质水平，适用于温度、压力变化大、存在惰性气体和蒸汽的场所。采用微波脉冲( PTOF测量法)，可在工业频带正常工作。束能量低，可安装在各种金属、非金属容器和管道内，不会对人体和环境造成损伤。

具有以下特征

1无死角，高精度

双线制技术、差压计、磁致伸缩、射频导纳、磁板计的优秀替代产品。

3不受压力变化、真空、温度变化、惰性气体、烟尘、蒸汽等环境影响

4装置简单，结实，免维护！

5输出信号为4mA 20mA /HA RT协议，标定简单，通过数字液晶显示简单实现现场标定操作，通过软件实现简单的设定和编程

6测量敏锐，更新速度快。

7适用于高温条件，达到200℃工艺温度，采用高温延长天线可达350℃

十、波导雷达液位计

工作原理:

波导雷达液位计是一种微波液位计，是微波(雷达)定位技术的应用。当在能够发射能量波(一般为脉冲信号)的装置中发射能量波时，能量波在波导中传播，能量波被障碍物反射，反射的能量波在波导中传播到接收装置，在接收装置中接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差确定物位变化情况。电子设备处理微波信号，且zui蕞终被转换为电信号与物理电势有关。

能量辐射电平较低，该设备使用能量波的脉冲能量波(频率一般低于智能雷达液位计)，而一般脉冲能量波的zui大脉冲能量为1mW左右(平均功率为1&mu； w程度)不对其他设备或人造成辐射损害。

适用范围和特点:

波导微波测量仪用于液体、浆料及颗粒材料等介电常数较小的介质的接触连续测量，温度、压力变化大，适合惰性气体和蒸汽存在的场所。

具有以下特征

1通用性强:可测量液位和材料位置，可满足不同温度、压力、介质测量要求，zui高测量温度可达800℃，zui大压力可达5MPa，适用于腐蚀、冲击等严峻情况。

2防悬挂材料:独特的电路设计和传感器结构，使其测量不受传感器悬挂材料的影响，无需定期清洁，防止误测。

3免维护:测量过程中无可动零件，无机械零件损坏问题，无需维护。

4抗干扰性:接触式测定，抗干扰性强，可克服蒸汽、泡沫、搅拌对测定的影响。

5准确可靠:测量多样化，测量更准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，寿命长。

十一、电容式液位计

工作原理

电容式电位计的测量原理与振荡电路的振荡频率和电容值有关，电位的变化引起系统电容的变化，进而改变振荡电路的振荡频率。传感器的振荡电路可以将电位变化引起的电容变化转换为频率变化，传送给电子模块，经计算分析处理后，转换为工程量表示，实现了电位的连续测量。

该仪表采用先进技术和生产技术制作，由传感器、二次仪表及其他附件组成。传感器放在磁带盒上，探针垂直进入磁带盒内，二次仪表放在其他适当的位置。传感器将物位的变化转换成相应的电脉冲信号，通过二次仪表处理显示物位的高度，有高/低限警报和420mA的变动输出，适合构成液体/固体材料物位的高度显示、警报、控制和远程传递显示或系统。

适用范围和特点

本液位计具有结构简单、装置方便、性能可靠的优点，同时电极由不锈钢材料制造，耐腐蚀性强，可使用绝缘和导电性材料，维护量少。

该液位计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、环境保护等工业部门，可以监测开口和压力容器中的物质水平。但是，本液位计不适用于介电常数和材料湿度变化过大的场所和材料粒子超过15mm无法与电极良好接触的固体介质。

十二、射频导纳控制器

工作原理

射频导纳控制器是一种采用射频导纳控制技术设计的新型物位测量仪。简而言之，射频导纳测量技术是利用高频电流测量系统来测量导纳的方法。点射频导纳技术与电容技术不同，采用三端技术，测量参数多样化。射频导纳技术引入电容以外的测量参数，尤其是电阻参数，提高了仪表测量信号的信噪比，大大提高了仪表的分辨率、准确性和可靠性，也大力拓展了仪表的可靠应用领域。本发明提供了产品防悬挂材料(传感器附着材料称为悬挂材料)性能更好、工作可靠、测量更准确、适用性更广的物置控制技术。

该产品主要由传感器模块、电子模块和其他连接设备组成。传感器单元主要包括三个部分:测量探头、屏蔽电极和接地端。测量材料的高度反映了测量探针与容器壁之间导纳的变化，当材料到达开关工作点时，电子单元发生反应，继电器工作，输出开关信号。屏蔽件可防止因电极带有带子而产生误动作信号，仅在材料实际到达安装点时输出开关控制信号。

适用范围和特点:

微波电位控制器采用先进的射频导纳技术，克服了电容式电位开关不能排除导电钩影响的缺点。具有以下特征

1通用性强:适用于各种场合，可检测粒子、飞灰、导电性、非导电性液体、粘稠材料

2抗粘电路:先进的抗粘电路设计可以消除材料粘附并产生虚假的错误信号

3停电保护模式:下位或上位故障警报。现场调整。

4该物位仪表运行可靠，各项技术指标达到国际同类产品水平，广泛应用于液体、浆料、粉尘、材料和两种液体界位的报警与控制。此外，产品还增加了现场工作状态的指示，是性价比极高、稳定可靠的物流开关。

十三、音叉物位控制器

工作原理:

音叉式物置控制器是一种新型物置开关。利用音叉振动的原理设计的音叉物位开关的感应棒基座通过压电晶片驱动音叉棒，在其他压电晶片接受振动信号使振动信号循环，使感应棒共振。材料接触感应棒时，振动信号逐渐变小，控制电路输出电触点信号，直到共振停止。根据感应棒的灵敏度从前端向后座逐渐变弱的自然原理，桶中的材料和桶的周围堆积在上面，即使接触感应棒的台座〈后部〉和排出物，也不会发生错误信号。

简而言之，音叉在压电晶体的激发下产生机械振动，该振动具有一定的频率和振幅。音叉浸泡在液体或固体中时，音叉的振动频率或振幅发生变化。通过电子电路检测该频率变化，并输出开关量。

适用范围和特点

音叉物位开关是一种新型的物位开关。几乎适用于所有的液体介质，同时也适用于自由流动的中密度的固体粉末和粒子的测定。音叉物位开关几乎没有可动部件，机器磨损，不需要维护和调整，使用方便。

此物置开关采用国外新技术和原来的进口芯片，具有长寿命、性能稳定、安全可靠等优点和适应性强(被测介质的不同电参数、密度不影响测量)无需调整(测量任何介质均无需现场调整)和免维护等特点，具有冶金、建材、化工、轻工业、粮食等特点

14、磁致伸缩液位计

工作原理:

磁致伸缩液位传感器的工作原理:从电子仓库内的电子回路产生起始脉冲，该起始脉冲在波导管中传播时，同时产生向波导管方向前进的旋转磁场，该磁场与磁铁或浮球中的*磁场相遇时产生磁致伸缩效应，产生波导管的扭曲，该扭转被设置在电子仓库内的拾取机构感知而转换为对应的电流脉冲，通过用电子电路计算两个脉冲之间的时间差，能够测量出测量出的位移和液位。

适用范围和特点:

该产品采用进口芯片和先进技术生产，设计合理，装置方便，结构精巧，环境适应性强，无需定期修改和维护。具有精度高、稳定性高、可靠性高、输出信号多样、寿命长、安全可靠性高等优点。

广泛应用于工业过程控制、石油加工、制药、食品加工、水处理、加油站地下库存等领域液位、温度、密度、界面状况等物理参数的监测、报警和控制。

十五、压力电平变送器

测量原理:

压力传感器与被测定液体深深接触时，与被测定液体液位的高度h成正比，直线度高

即，P=&rho； gh中:

&rho； :被测定介质密度( kg/m3)

g当地重力加速度( m/s2)

h被测液体的高度( m )

对于与一定测量介质相同的位置，&rho； g也是常数。易于获得/1

h=P/&rho； g