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02月22日 2020

淺析各種液位計的優(yōu)缺點(diǎn)?

發(fā)布者:虹潤集團

    摘要  液位計是企業(yè)自動(dòng)化的重要檢測工具,主要用于生產(chǎn)過(guò)程中隊罐、釜、塔等液位或界面的檢測與控制。近幾年來(lái)隨著(zhù)電子技術(shù)的進(jìn)步和企業(yè)自動(dòng)化和節能的需要,液位測量與控制技術(shù)有很大的提高。目前企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程所應用的液位計種類(lèi)繁多,主要有伺服式液位計、鋼帶液位計、浮筒式液位計、磁翻板液位計、超聲波液位計、磁致伸縮液位計、雷達液位計、電容液位計、玻璃板液位計、玻璃管液位計、吹氣式液位計、差壓式液位計、激光液位計和γ射線(xiàn)液位計等,而用得最多的是差壓式液位計和浮筒液位計。 

 

關(guān)鍵詞:液位計;液位測量

一、引言

本文主要是淺析幾種比較重要的液位計的工作原理、類(lèi)型、用途等方面,液位計在油罐等液位測量上起到了非常重要的作用。因此在國內外,液位計的發(fā)展和合理的選擇是至關(guān)重要的。本論文通過(guò)液位計的比較,可以對現實(shí)生活的具體情況選擇最合理的液位計,以達到最佳效果。 

二、常用液位計原理

常用于測量液位的液位計有連通器式、吹泡式、差壓式、電容式等,測量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。其測量原理和特點(diǎn)如下:

1、連通器式就是應用最普通的玻璃液位計。 

它的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、價(jià)廉、直觀(guān),適于現場(chǎng)使用,但易破損,內表面沾污,造成讀數困難,不便于遠傳和調節。

2、浮力式液位計包括恒浮力式和變浮力式兩類(lèi)。  

(1)恒浮力式液位計

  恒浮力式液位計是依靠浮標或浮子浮在液體中隨液面變化而升降,它的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、價(jià)格較低,適于各種貯罐的測量;

(2)變浮力式液位計

  變浮力式亦稱(chēng)沉筒式液位計,當液面不同時(shí),沉筒浸泡于液體內的體積不同,因而所受浮力不同而產(chǎn)生位移,通過(guò)機械傳動(dòng)轉換為角位移來(lái)測量液位。此類(lèi)儀表能實(shí)現遠傳和自動(dòng)調節。

3、吹泡式液位計是應用靜壓原理測量敞口容器液位。

壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓閥后,再經(jīng)定值器輸出一定的壓力,經(jīng)節流元件后分兩路:(1)一路進(jìn)到安裝在容器內的導管,由容器底部吹出;(2)另一路進(jìn)入壓力計進(jìn)行指示。

當液位最低時(shí),氣泡吹出沒(méi)有阻力,背壓力零,壓力計指零;當液位增高時(shí),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。吹泡式液位計結構簡(jiǎn)單、價(jià)廉,適合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。

4、差壓式液位計有氣相和液相兩個(gè)取壓口。

氣相取壓點(diǎn)處壓力為設備內氣相壓力;液相取壓點(diǎn)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(lèi)儀表包括氣動(dòng)、電動(dòng)差壓變送器及法蘭式液位變送器,安裝方便,容易實(shí)現遠傳和自動(dòng)調節,工業(yè)上應用較多。

5、電容式液位計是采用測量電容的變化來(lái)測量液面的高低的。

它是一根金屬棒刺進(jìn)盛液容器內,金屬棒作為電容的一個(gè)極,容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數ε1和液面上的介電常數ε2不同,比如:ε1>ε2,則當液位升高時(shí),電容式液位計兩電極間總的介電常數值隨之加大因此電容量增大。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(guò)兩電極間的電容量的改變來(lái)測量液位的凹凸。電容液位計的靈敏度首要取決于兩種介電常數的差值,而且,只要ε1和ε2的穩定才華保證液位測量準確,因被測介質(zhì)具有導電性,所以金屬棒電極都有絕緣層掩蓋。電容液位計體積小,簡(jiǎn)略完結遠傳和調度,適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。

6、超聲波物位計。

是利用超聲波在氣體、液體和固體介質(zhì)中以一定速度傳播時(shí),因被吸收而衰減,但衰減程度不同,在氣體中衰減最大,而在固體中衰減最小;當超聲波穿越兩種不同介質(zhì)構成的分界面時(shí)會(huì )產(chǎn)生反射和折射,且當這兩種介質(zhì)的聲阻抗差別較大時(shí)幾乎全反射。利用這些特性可以測量物位,如回波反射式超聲波物位計通過(guò)測量從發(fā)射超聲波至接收到被物位界面反射的回波的時(shí)間間隔來(lái)確定物位的高低。此類(lèi)儀表精度高、反應快,但成本高、維護維修困難,都用于要求測量精度較高的場(chǎng)合。

7、放射物位計

是利用物位的高低對放射形同位素的射線(xiàn)吸收程度不同來(lái)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(lèi)儀表成本高,使用維護不方便,射線(xiàn)對人體危害性大。

三、簡(jiǎn)述各種液位計的特點(diǎn)

1、超聲波液位計/物位計

由微處理器控制的數字液位/物位儀表,介質(zhì)幾乎不受限制,可以應用于各種液體和固體物料高度的測量的復雜工況,可實(shí)現測量值的溫度補償。非接觸的測量,測量精度高,操作簡(jiǎn)單,界面直觀(guān)等。

2、 靜壓液位計

產(chǎn)品小巧、輕便、靈敏而具有高性能,具有便利的安裝和使用方便。主要應用于城市給排水、水處理廠(chǎng)、水庫、河流、海洋、儲油罐、裝有糊狀物的罐及石油、化工、冶金、電力等部門(mén)的液位及其它敞開(kāi)式容器液體的液位測量,被測液體無(wú)論是水、油、酸、堿、鹽及粘稠性液體,都能高精度地測量。

雷達液位計

在惡劣條件工作適用范圍廣,幾乎可以測量所有介質(zhì)。包括有毒的,腐蝕性介質(zhì),固體、液體,粉塵性、漿狀介質(zhì),都可以進(jìn)行測量。測量連續準確,無(wú)須維修,可行性強,維護方便,操作簡(jiǎn)單。非接觸測量,不受溫度、壓力、氣體等的影響。

磁致伸縮液位計

是利用磁致伸縮原理所開(kāi)發(fā)的測位產(chǎn)品,輸出信號為絕對數值,不會(huì )對數據接收構成問(wèn)題,無(wú)須重新調整零位。內部構造是非接觸的,不會(huì )對傳感器造成任何磨損。輸出直接,無(wú)須再加裝輸出接口。輸出精確可靠,傳感器堅固耐用,壽命長(cháng),無(wú)須定期維修或校正。

差壓式液位計|物位計

通過(guò)表壓信號反映液位高度,安裝方便,容易實(shí)現遠傳和自動(dòng)調節,工業(yè)上應用較多。為比較成熟的液位測量?jì)x表,測量精度較高,維護量少,需要重視維護;

磁翻板或磁翻柱液位計

就地顯示無(wú)須電源,顯示部分和介質(zhì)完全隔離,不會(huì )因介質(zhì)污染顯示條而使觀(guān)測受到影響,根據用戶(hù)需要調節開(kāi)關(guān)點(diǎn)位置,安裝捆綁式液位變送器,輸出 420mA 信號,可實(shí)現遠距離檢測或控制。維護量小,維修費用低。

伺服式液位計

主要應用在無(wú)腐蝕性的液體)輕油品的高精度測量中。基本原理同鋼帶式液位計,有精確的力傳感器以及伺服系統,精度高,能夠達到1mm,安裝調試比較復雜,接觸式液位計,價(jià)格高。

電容式液位計

具有極高的抗干擾性和可靠性,解決了溫度、濕度、壓力及物質(zhì)的導電性等因素對測量過(guò)程的影響。能夠測量強腐蝕性的液體,如酸、堿、鹽、污水等。

射頻導納液位計

是一種從電容式發(fā)展起來(lái)的、防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級。

10 浮筒液位計

根據浮力原理,液位上升時(shí)翻柱由白色轉為紅色,下降時(shí)由紅色轉為白色,從而實(shí)現液位指示。

11 鋼帶液位計

是利用力學(xué)平衡原理設計制作的,實(shí)用性強、測量范圍大、精度高性能穩定、使用壽命長(cháng)、便于維護等優(yōu)點(diǎn)。

12 靜磁柵液位計

直接輸出絕對液位數據,量程長(cháng)、分辨度適中、無(wú)接觸特點(diǎn),失電后能長(cháng)時(shí)間保存絕對液位數據。耐沖擊、防水、抗油、抗粉塵、抗污染、不怕泡沫、讀數直觀(guān)精確、具有多種輸出信號、與車(chē)間現有的控制網(wǎng)絡(luò )聯(lián)結方便、便于維修置換等性能使其成為液位檢測與控制的設備。

 

.結論

      通過(guò)以上對液位計的論述,我們對液位計的工作原理和性能等有了基本的了解,液位計有浮子鋼帶式液位計、靜壓式液位計、雷達液位計、伺服式液位計等多種液位計。每種液位計都有自己的工作原理、特點(diǎn)、優(yōu)勢和適用范圍,因此對于不同的應用,要根據具體情況和液位計設計選型的原理去選擇和設計。由此可以看出液位計在工業(yè)測量液位上有非常重要的作用,它的發(fā)展代表了部分工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,也代表一個(gè)國家工業(yè)水平的發(fā)展,所以我們要認真的去學(xué)習、研究和創(chuàng )新,開(kāi)拓我們國內液位測量技術(shù)的新時(shí)代。

 

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