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    常見液位計(jì)介紹

    閱讀:662      發(fā)布時(shí)間:2025-2-27
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    常見液位計(jì)介紹

    在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的眾多場景中,液位計(jì)作為精準(zhǔn)測量液體液位高度的關(guān)鍵儀器,發(fā)揮著作用。其廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、環(huán)保等諸多領(lǐng)域,為生產(chǎn)流程的穩(wěn)定運(yùn)行、資源的合理利用以及環(huán)境的有效監(jiān)測提供了重要支持。隨著科技的飛速發(fā)展,液位計(jì)的種類日益豐富多樣,技術(shù)也在不斷革新。接下來,為你詳細(xì)介紹幾種常見的液位計(jì)。
    1. 磁翻板液位計(jì):磁翻板液位計(jì)依據(jù)連通器原理精心打造,其主導(dǎo)管內(nèi)液位與容器設(shè)備內(nèi)液位高度始終保持一致,如同兩個(gè)緊密相連的伙伴,時(shí)刻同步變化。磁性浮子在液體中,浮力與重力相互作用,達(dá)成平衡后悠然浮于液面上。當(dāng)液位發(fā)生升降時(shí),浮子內(nèi)的磁鋼宛如一位指揮家,通過磁耦合巧妙地驅(qū)動(dòng)指示器內(nèi)的紅白翻柱翻轉(zhuǎn) 180°。液位上升時(shí),翻柱如同變魔術(shù)般由白色轉(zhuǎn)為紅色;下降時(shí),則從紅色變回白色。操作人員只需觀察紅、白界位,就能清晰知曉容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度。

    其正常工作條件有著明確的范圍界定,相對濕度需在 5% - 100% 之間,環(huán)境壓力維持在 86kPa - 108kPa,測量范圍通常為 0 - 12 米(若超過 6m,便需用法蘭連接,以確保測量的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性),介質(zhì)壓力范圍在 1.0 - 16.0MPa,介質(zhì)溫度可在 - 120 - 450℃ 區(qū)間內(nèi)正常運(yùn)行,介質(zhì)粘度要求≤0.05Pa?S ,接液材質(zhì)包含不銹鋼 304、316、Ti 等,這些優(yōu)質(zhì)材料賦予了它出色的耐腐蝕性與可靠性。在石油加工、食品加工、化工、制藥等行業(yè)的液位測量、控制與監(jiān)測工作中,磁翻板液位計(jì)是常客。例如在石油煉制過程中,它能精準(zhǔn)監(jiān)測油罐內(nèi)液位,確保生產(chǎn)流程的順暢。它的優(yōu)點(diǎn)顯著,具備高密封、防泄漏特性,特別適用于高溫、高壓、耐腐蝕的復(fù)雜場合,對于有毒有害、強(qiáng)腐蝕介質(zhì),更能凸顯;然而,它也存在一些局限性,磁性浮子與介質(zhì)直接接觸,這就對浮球的密封要求極為嚴(yán)苛,并且無法測量粘性介質(zhì),在面對這類介質(zhì)時(shí),就顯得有些力不從心。
    1. 磁致伸縮液位計(jì):磁致伸縮液位計(jì)的結(jié)構(gòu)較為精巧,主要由不銹鋼管(測桿)、磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)、可移動(dòng)浮子(內(nèi)部含有磁鐵)等部分組成,各部分協(xié)同工作,如同精密的機(jī)械鐘表。工作時(shí),電路部分在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流,瞬間產(chǎn)生脈沖電流磁場。浮子如同靈動(dòng)的舞者,隨著液位的變化而移動(dòng)。當(dāng)浮子內(nèi)部的磁環(huán)磁場與脈沖電流磁場相遇時(shí),就像兩顆星星碰撞出火花,促使波導(dǎo)絲產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波脈沖。通過精確測量發(fā)射脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差,就能如同解數(shù)學(xué)方程般準(zhǔn)確確定浮子的位置,也就是液面的位置。該液位計(jì)對復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性好,無需進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定,大大節(jié)省了時(shí)間與人力成本。安裝維護(hù)也極為方便,測量量程范圍較大,可滿足不同規(guī)模的測量需求。配套二次儀表后,可進(jìn)行標(biāo)定輸出,從而輕松實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全自動(dòng)化工作,測量精度高,能為生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。整體結(jié)構(gòu)精巧,具備防塵防污功能,不僅可測量液體液位,還能測量界面液位,功能十分齊全。在大型液體或粉體儲罐中,常常能看到它精準(zhǔn)測量液位的身影,為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營保駕護(hù)航。

    2. 干簧式液位計(jì):干簧式液位計(jì)的傳感器主導(dǎo)管內(nèi)裝有一組干簧管和精密電阻,它們?nèi)缤o密合作的團(tuán)隊(duì)。當(dāng)管外的磁性浮子隨著液位上下變化時(shí),主導(dǎo)管內(nèi)處于液面處的干簧就像被無形的手指揮著,依次接通,從而使傳感器的電阻值發(fā)生變化。接著,接線盒內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路模塊迅速響應(yīng),將這一阻值轉(zhuǎn)換成 4 - 20mA 的電流輸出。在一些小型儲液罐的液位監(jiān)測場景中,干簧式液位計(jì)憑借其簡單可靠的特性,發(fā)揮著重要作用,以較低的成本實(shí)現(xiàn)了液位的有效監(jiān)測。

    3. 雷達(dá)液位計(jì):雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射 — 反射 — 接收的經(jīng)典工作模式,其天線如同敏銳的眼睛,發(fā)射出電磁波。電磁波經(jīng)被測對象表面反射后,再次被天線接收。這里電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比(D = CT/2 ,其中 D 為雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離,C 為光速,T 為電磁波運(yùn)行時(shí)間 ),通過精確記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間,就能像用尺子測量一樣計(jì)算出液面到雷達(dá)天線的距離,進(jìn)而得知液位情況。在實(shí)際運(yùn)用中,存在調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式兩種類型。采用脈沖波技術(shù)的液位計(jì)功耗較低,可用二線制的 24V DC 供電,容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全,并且精確度高,適用范圍更為廣泛。它適用于對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸連續(xù)測量,在溫度、壓力變化較大,有惰性氣體或蒸汽存在的場合也能穩(wěn)定工作 。例如在化工生產(chǎn)中,對反應(yīng)釜內(nèi)的物料液位測量,雷達(dá)液位計(jì)就能大顯身手。它的優(yōu)點(diǎn)是無盲區(qū)、高精度,不需要傳輸介質(zhì),不受壓力變化、真空、溫度變化等環(huán)境因素的影響,還能用于揮發(fā)介質(zhì)的測量;但缺點(diǎn)也較為突出,價(jià)格昂貴,儀表需要設(shè)置的參數(shù)較多,當(dāng)天線沾染介質(zhì)時(shí)會報(bào)錯(cuò),若有結(jié)冰現(xiàn)象還需清理天線,而且最初安裝時(shí)要求罐內(nèi)無介質(zhì),這些因素在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍。

    4. 超聲波液位計(jì):超聲波液位計(jì)通過探頭發(fā)射超聲波,就像發(fā)出一聲聲呼喊,超聲波被液面反射后,再被探頭接收。其中,探頭到液(物)面的距離和超聲波經(jīng)過的時(shí)間成比例(距離 (m) = 時(shí)間 × 聲速 / 2 (m) ,值得注意的是,聲速會隨溫度變化,環(huán)境聲速 = 331.5 + 0.6× 溫度 )。該液位計(jì)可靠性高、穩(wěn)定性好,具備自動(dòng)功率調(diào)整和溫度補(bǔ)償功能,傳感器支持多種材質(zhì)定制,可滿足各種腐蝕性現(xiàn)場的需求。它具有較強(qiáng)的抗干擾能力,采用 16 位 D/A 轉(zhuǎn)換,有效提高了電流輸出的精度和分辨率。由于采用非接觸測量方式,被測介質(zhì)幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。不過,它也有一些使用限制,測量工況中不宜存在障礙物,否則會影響聲波發(fā)射,造成信號丟失,而且受介質(zhì)壓力、溫度、氣流、濕度等因素影響較大,在真空環(huán)境和有大量粉塵的工況中不適用,對于有水霧、易產(chǎn)生大量泡沫性介質(zhì)、易揮發(fā)性介質(zhì)的場合同樣不能使用。在污水處理廠中,對水池液位的測量,超聲波液位計(jì)能憑借其特性,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

    5. 壓力式液位計(jì)(靜壓式液位計(jì)):壓力式液位計(jì)通過測量液體高度產(chǎn)生的靜壓力來測定液體液位。將液位變送器的傳感器部分投入液體介質(zhì)中,傳感器就像一位敏銳的感知者,將液體靜壓轉(zhuǎn)換為電壓信號,經(jīng)過放大后轉(zhuǎn)化成相應(yīng)液位高度,再經(jīng)液位計(jì)自帶模塊轉(zhuǎn)換成 4 - 20mADC 標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。它僅適用于罐類與大氣相通的液位測量,如果罐內(nèi)有壓力,則應(yīng)采用壓差式液位計(jì)。例如在小型自來水儲水池液位測量中,壓力式液位計(jì)能發(fā)揮其簡單實(shí)用的優(yōu)勢。其優(yōu)點(diǎn)是靜壓與液位成正比,利用壓力表測量基準(zhǔn)面上液柱靜壓就可測得液位,普及范圍較廣,校準(zhǔn)也相對容易;但缺點(diǎn)是受介質(zhì)密度和溫度影響較大,精度較差,若要搭建完善的靜壓測量系統(tǒng),成本較高,在對精度要求較高的場景中,就顯得有些力不從心。

    6. 電容式液位計(jì):電容式液位計(jì)依據(jù)電容感應(yīng)原理工作,當(dāng)被測介質(zhì)浸汲測量電極的高度發(fā)生變化時(shí),就像撥動(dòng)了電容的琴弦,引起電容的變化。它可將各種物位、液位介質(zhì)高度變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號,遠(yuǎn)傳至操作控制室,供二次儀表或計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行集中顯示、報(bào)警或自動(dòng)控制。良好的結(jié)構(gòu)及安裝方式使其適用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕,易結(jié)晶,防堵塞,防冷凍及固體粉狀、粒狀物料的測量場景。在化工生產(chǎn)中,對于一些具有腐蝕性、易結(jié)晶的物料液位測量,電容式液位計(jì)能發(fā)揮重要作用。但它不適用于介電常數(shù)或物料濕度變化過大的場合,以及物料顆粒大于 15mm 而不能與電良好接觸的固體介質(zhì),在面對這些特殊情況時(shí),需要選擇其他更合適的液位計(jì)。

    7. 射頻導(dǎo)納式液位計(jì):射頻導(dǎo)納式液位計(jì)是從電容式發(fā)展而來的,是電容式物位技術(shù)的升級產(chǎn)品。儀表工作時(shí),傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值,當(dāng)物位發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)納值也會相應(yīng)變化,電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號輸出,從而實(shí)現(xiàn)物位測量 。相比電容式液位計(jì),它的適用性更為廣泛,就像一位全能選手,能應(yīng)對更多復(fù)雜的測量場景。在大型石油儲罐的液位監(jiān)測中,射頻導(dǎo)納式液位計(jì)能憑借其性能,提供更準(zhǔn)確、穩(wěn)定的測量數(shù)據(jù)。

    8. 浮球液位計(jì):浮球液位計(jì)基于浮力和靜磁場原理設(shè)計(jì),浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關(guān))相互作用,如同默契的搭檔,使串聯(lián)入電路的元件(如定值電阻)數(shù)量發(fā)生變化,進(jìn)而使儀表電路系統(tǒng)的電學(xué)量改變,通過檢測電學(xué)量變化就能反映容器內(nèi)液位情況。它可直接輸出電阻值信號,也可配合變送模塊輸出電流值(4 - 20mA)信號,還能配合其他轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號或者開關(guān)信號,實(shí)現(xiàn)電學(xué)信號的遠(yuǎn)程傳輸、分析與控制。有側(cè)底安裝、頂置安裝、側(cè)側(cè)安裝三種方式 ,具有結(jié)構(gòu)簡單,安裝調(diào)試方便、精度高、穩(wěn)定性能好、密封好、耐壓好等特點(diǎn),適用于大部分液體的液位測量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、環(huán)保、冶金、建材、食品等行業(yè)。在一些易燃易爆的化工生產(chǎn)車間,防爆型浮球液位計(jì)能確保液位測量的安全與準(zhǔn)確,為生產(chǎn)安全提供了有力保障。

    9. 玻璃管液位計(jì):玻璃管液位計(jì)基于連通器原理設(shè)計(jì),由玻璃管及液位計(jì)主體構(gòu)成,液體通路經(jīng)接管用法蘭或錐管螺紋與被測容器連接構(gòu)成連通器,透過玻璃管觀察到的液面與容器內(nèi)液面相同,此即為液位高度。按 hg21592 - 95 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的液位計(jì),兩端針型閥具有截止閥作用,內(nèi)部鋼球具備逆止閥功能,當(dāng)液位計(jì)破損泄漏時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉液體通道,就像一位忠誠的衛(wèi)士守護(hù)著安全。改變零件材料或增加附屬部件,可實(shí)現(xiàn)防腐、保溫、防霜、照明等功能。由于玻璃管易碎,一般都會帶有護(hù)套,有的還帶有取樣閥 。一般推薦長度不超過 2 米,若測量超過 2m 高液位時(shí),推薦采用多段交錯(cuò)安裝。它具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安裝方便、工作可靠、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),但內(nèi)表面易沾污,會造成讀數(shù)困難,且不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié),常用于自動(dòng)化程度不很高的大型工程項(xiàng)目中液位的測量和監(jiān)測。在一些小型工廠的簡易儲液罐液位監(jiān)測中,玻璃管液位計(jì)以其簡單實(shí)用的特點(diǎn)得到應(yīng)用,為生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)的液位數(shù)據(jù)支持。


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