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技術(shù)文章
淺析液位計與料位計的工作原理
點擊次數(shù)：1995 發(fā)布時間：2012-11-8
料位計和液位計有時也稱為：料位變送器或液位變送器。料位開關(guān)（也稱料位限位開關(guān)）是指對容器中固體物料的高度是否到達(dá)某一定位置（通常為上限或下限）進(jìn)行檢測的傳感器。
液位開關(guān)（也稱液位限位開關(guān)）是指對容器中液體的高度是否到達(dá)某一定位置（通常為上限或下限）進(jìn)行檢測的傳感器。
此種傳感器通常輸出繼電器的接點信號或集電開路信號，儀表箱輸出信號一般與驅(qū)動指示燈、報警器或輸入PLC進(jìn)行連鎖順序控制。
料位計是指對容器中固體物料高度的變化進(jìn)行實時連續(xù)檢測的傳感器。
液位計是指對容器中液體高度的變化進(jìn)行實時連續(xù)檢測的傳感器。
此種傳感器通常輸出4-20ma或1-5V的標(biāo)準(zhǔn)信號與顯示儀表或計算機系統(tǒng)連接，重錘式料位計也可以通過RS-485或現(xiàn)場總線方式與計算系統(tǒng)相連接。
LW系列電容式料位開關(guān)（又名料控制器），能對工業(yè)生產(chǎn)過程中各種粉狀、顆粒狀物料進(jìn)行上、下位檢測，并發(fā)出相應(yīng)的“開、關(guān)”控制信號，實現(xiàn)料位到位指示、控制或報警。既可與信號燈、繼電器、訊響器等配套使用，又可與計算機相接。廣泛用于電力、水泥、化工、糧食加工等行業(yè)中。
液位計主要用于生產(chǎn)過程中對罐、釜、塔等液位或界面的檢測與控制。操作使用中應(yīng)先了解液位計工作原理。
1、電容式液位計原理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，容器壁作為電容的另一。兩電間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，比如：ε1>ε2，則當(dāng)液位升高時，兩電間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降，ε值減小，電容量也減小。
所以，可通過兩電間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準(zhǔn)確，因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電都有緣層覆蓋。電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。
2、放射形物位計原理是利用物位的高低對放射形同位素的射線吸收程度不同來測量物位高低的，它的測量范圍寬，可用于低溫、高溫、高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質(zhì)物位的測量。但此類儀表成本高，使用維護(hù)不方便，射線對人體危害性大。
3、超聲波物位計原理是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測量精度較高的場合。
4、玻璃管液位計和玻璃板液位計統(tǒng)稱為連通器式液位計。連通器式液位計原理就是應(yīng)用z普通的玻璃液位計，它的點是結(jié)構(gòu)簡單、價廉、直觀，適于現(xiàn)場使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。
5、差壓式液位計原理有氣相和液相兩個取壓口。氣相取壓點處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。這類儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器，安裝方便，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)，工業(yè)上應(yīng)用較多。
6、吹泡式液位計原理是應(yīng)用靜壓原理測量敞口容器液位。
壓縮空氣經(jīng)過過濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力，經(jīng)節(jié)流元件后分兩路：
1、電容式液位計原理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，容器壁作為電容的另一。兩電間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，比如：ε1>ε2，則當(dāng)液位升高時，兩電間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降，ε值減小，電容量也減小。
所以，可通過兩電間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準(zhǔn)確，因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電都有緣層覆蓋。電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。
2、放射形物位計原理是利用物位的高低對放射形同位素的射線吸收程度不同來測量物位高低的，它的測量范圍寬，可用于低溫、高溫、高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質(zhì)物位的測量。但此類儀表成本高，使用維護(hù)不方便，射線對人體危害性大。
3、超聲波物位計原理是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測量精度較高的場合。
4、玻璃管液位計和玻璃板液位計統(tǒng)稱為連通器式液位計。連通器式液位計原理就是應(yīng)用z普通的玻璃液位計，它的點是結(jié)構(gòu)簡單、價廉、直觀，適于現(xiàn)場使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。
5、差壓式液位計原理有氣相和液相兩個取壓口。氣相取壓點處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。這類儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器，安裝方便，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)，工業(yè)上應(yīng)用較多。
6、吹泡式液位計原理是應(yīng)用靜壓原理測量敞口容器液位。
壓縮空氣經(jīng)過過濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力，經(jīng)節(jié)流元件后分兩路：
（1）一路進(jìn)到安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管，由容器底部吹出；
（2）另一路進(jìn)入壓力計進(jìn)行指示。
當(dāng)液位z低時，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計指零；當(dāng)液位增高時，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加，壓力指示增大。因此，背壓即壓力計指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位計結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于測量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低。
（2）另一路進(jìn)入壓力計進(jìn)行指示。
當(dāng)液位z低時，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計指零；當(dāng)液位增高時，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加，壓力指示增大。因此，背壓即壓力計指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位計結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于測量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低。
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