液位测量仪表

3、液位测量仪表
3.2、直读式液位计
直读式液位计是将 指示液位用的玻璃管或 特制的玻璃板接于被测 容器，根据连通管原理， 从玻璃管或玻璃板上的 刻度读出液位的高度。 直读式液位计结构简单、 直观，但只能就地读数， 不能远传。
3、液位测量仪表
3.3
差压式液位计
差压式液位计是利用容器内液位改变时，由液柱产 生的静压也相应发生变化的原理进行工作的，液位越高， 静压越大。这样就把测量液位高度的问题转换为测量差 压的问题了。因此，采用各种类型的差压变送器（液位 变送器）都可以测量容器液位的高度。
3.6.4 雷达液位计的维护

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雷达液位计主要由电子元件和天线构成，无可动 部件，在使用中的故障极少。使用中偶尔遇到的 问题是，贮槽中有些易挥发的有机物会在雷达液 位计的喇叭口或天线上结晶，对它们只要定期检 查和清理即可，维护量少。 在日常维护中，可以用PC机远程观察反射波曲线 图，对于后来可能新产生的干扰波，可以利用液 位计有识别虚假波的功能，除去这些干扰反射波 的影响，保证准确测量。
3.6.3 雷达液位计安装





雷达液位计能否正确测量，依赖于反射波的信号。如果在所选择安装 的位置，液面不能将电磁波反射回雷达天线或在信号波的范围内有干 扰物反射干扰波给雷达液位计，雷达液位计都不能正确反映实际液位。 因此，合理选择安装位置对雷达液位计十分重要，在安装时应注意以 下几点： (1)雷达液位计天线的轴线应与液位的反射表面垂直。 (2)槽内的搅拌阀、槽壁的黏附物和阶梯等物体，如果在雷达液位 计的信号范围内，会产生干扰的反射波，影响液位测量。在安装时要 选择合适的安装位置，以避免这些因素的干扰。 (3)喇叭型的雷达液位计的喇叭口要超过安装孔的内表面一定的距 离(>10mm)。棒式液位计的天线要伸出安装孔，安装孔的长度不能超过 100mm。对于圆型或椭圆型的容器，应装在离中心为1/2R(R为容器半径) 距离的位置，不可装在圆型或椭圆型的容器顶的中心处，否则雷达波 在容器壁的多重反射后，汇集于容器顶的中心处，形成很强的干扰波， 会影响准确测量。 (4)对液位波动较大的容器的液位测量，可采用附带旁通管的液位 计，以减少液位波动的影响。 安装完毕以后，可以用调试软件的 PC机观察反射波曲线图，来判 断液位计安装是否恰当，如不恰当，则进一步调整安装位置，直到满 意为止。
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3.4 浮子式液位计
3.4.1 浮子式液位计
如图3-1所示，浮子式液位计是利用漂浮在液面上的浮 子所产生的位移或浮力随液位的变化，经传递、变送、 由相应的仪表进行液位显示。
3、液位测量仪表
3.4 浮子式液位计
目前液位变送器种类较多，常用的光电型 （码带式光导液位计）、码盘型（钢带式液位 计）。 浮子式液位计结构简单、价格低、精度较高， 是目前使用比较普遍的一种液位计。
3.7 液位开关


定义：就是用来控制液位的开关。 分类：分为接触式和非接触式。非接触式的如电容式、超 声波式液位开关；接触式的如:浮球式、电极式、电子式 液位开关。 1、浮球液位开关：当液位达到高低极限位 置时，控制器输出触点开关信号，实现 液位的报警或设备控制。 2、超声波液位开关：参见说明书。
3.6.2 雷达液位计的特点




(1) 采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2) 测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受 大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液 位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反 射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到 足够的电磁波信号。介电常数大于1.5的非导电介质(空气的介电常数 为1.0)也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在 实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液 位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强的环境。 (7)功能丰富，具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位，软件能 自动地标识出液面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。 (8)参数设定方便，可用液位计上的简易操作键进行设定，也可用HART 协议的手操器或装有PC机在远程或直接接在液位计的通信端进行设定， 十分方便。
3.5
超声波液位计
如图3-4所示，超声波液位计的原理是通过安装于容器顶部的换能器， 向液面垂直发射超声波，然后再接收由液面反射回的超声波，利用声波 在空气中的传播速度和反射时间，计算出容器内的空高h，再根据已知容 器高度L减去空高h而得液位高度H。
3.6 雷达液位计
3.6.1雷达液位计的测量原理 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天 线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收， 电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中 D——雷达液位计到液面的距离； C——光速；T——电磁波运行时间。 雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常 数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波 式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用 四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗 低，可用二线制的24V DC供电，容易实现本质安全，精确度高， 适用范围更广。
3、液位测量仪表
3、液位测量仪表
3.1、基本概念 液位测量仪表是测量液态的液面的工业自动化 仪表。测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液 面位置的仪表称为液位计。 液位测量仪表的种类很多，常用的有直读式 液位计、差压式物位仪表、浮力式液位计、电容 式物位仪表、声波式物位仪表和核辐射物位仪表。 此外，还有雷达、翻板式和光导等液位测量仪表。
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3.3
差压式液位计
3.3.1 如果测量敞口容器的液位，则采用如图3-2的形式，
其差压变送器的负压室通大气，正压室通过导压管和阀 门与容器的取压点连接。
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3.3.2
如果测量压力容器的液位，则采用如图3-3的形式，
3.3 差压式液位计
其差压变送器的正负压室都要通过导压管和阀门与容器 的上下限液位取压点连接，以平衡容器内气相压力P的静 压作用。