3 常见物位监测分类及原理.docx

1、物位是液位、料位和界位的总称，对物位进行测量、显示和控制的仪表称为物位检测仪表。在物位检测中，有时需要对物位连续测量，有时仅需要测量物位是否达到上限、下限或某个特定的位置，这种定点测量物位的仪表称为物位开关。物位开关常用来监视、报警或输出控制信号。 由于被测对象种类繁多，检测的条件和环境也有很大的差别，因而物位检测的方法有很多。归纳起来有以下几种： (1)直读式。采用在设备容器侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示物位的高度。这种方法最简单也最常见，方法可靠、准确，但只能就地指示，主要用于液位检测和压力较低的场合。 如磁翻板液位计： 原理： 连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器

2、中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。 (2) 静压式。基于流体静力学原理，容器内的液面高度与液柱质量形成的静压力成比例关系，当被测介质密度不变时，通过测量参考点的压力可测量液位。基于这种方法的液位检测仪表有压力式、吹气式和差压式等。 如差压式液位计： (3) 浮力式。基于阿基米德定理，漂浮于液面上的浮子或浸没在液体中的浮筒，在液位发生变化时其浮力发生相应的变化。这类液位检测仪表有浮子式、浮筒式和翻转式等。 如浮筒液位计： (

3、4) 机械接触式。通过测量物位探头与物料面接触时的机械力实现物位的测量。主要有重锤式、音叉式和旋翼式等。 如浮标液位计： 原理： 它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带（绳）的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带（绳）移动，位移传动系统通过钢带（绳）的移动带动现场指示装置，进而在显示装置上显示液位的情况。 (5) 电气式。将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位发生变化时，其电气参数如电阻、电容、磁场等会发生相应的改变，通过检测这些参数就可以测量物位。这种方法既可以测量液位也可以测量料位。主要有电阻式、电容式和磁致

4、收缩式等物位检测仪表。 如：电容式液位计 原理： 电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数1和液面上的介电常数2不同，比如：12，则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，值减小，电容量也减小。所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。 (6)声学式。利用超声波在介质中的传播速度以及在不同相界面之间的发射特性来检测物位的大小。可以测量液位和料位。 如超声波液位计： 原理： 超声波液位计/物位计是由一个完整的超声波传感器和控制电路组成。通过超声波传感器发射的超声波经液体表面反射，返回需要的时间用与计算，通过温度传感器对超声波传输过程中的温度影响进行修正，换算成液面距超声波传感器的距离，通过液晶显示并输出4mA-20mADC模拟信号，实现现场仪表远程读取。