液位的测量讲解
第八章液位测量ppt课件
②光纤光路部分 由光源，等强度分束器，光纤和光电检测器组
成。 两组光纤分别安装在齿盘上下两边，每当齿盘
转过一个齿，上下光纤光路就被切断一次，各 自产生一个相应的光脉冲信号。由于对两组光 纤的相对位置作了特别的安排，从而使得两组 光纤光路产生的光脉冲信号在时间上有一很小 的相位差。 通常，导先的脉冲信号用作可逆计数器的加、 减指令信号，而另一光纤光路的脉冲信号用作 计数信号。
2024年8月3日10时53分
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8.1 差压式液位测量法
1.液位测量
3）测量方法的选择: 选择合适的测量方 法不仅要求能够获得最大信号量，同时还 应该考虑信号传送过程对被测液体安全性 等方面的影响(如电源、光辐射可能加热 低温液体或引爆易燃液体等)，考虑被测 液体对敏感元件的污染、腐蚀以及所需仪 表的成本、用户的使用条件等具体情况。
1 s g L 2 S g H
采用保温措施，ρ1=ρ2=ρw,那么有
p w s gL H
即得:
H
L
w
1
s
g
p
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8.1 差压式液位测量法
3.用差压式液位计测量锅炉汽包水位
2）误差分析 汽包压力p的影响: 汽包压力p上升,(pw-ps)下降,下降.
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8.3 电阻式液位测量法
1.电接点液位计
结构：测量筒，电接点，指示灯，电源。 工作原理：利用物质液态和气态的电阻率
相差悬殊的特性指示液位，原理图如下： 8-3-1 特点：不受被测液体的压力、温度、密
度的影响，非连续测量。 应用：锅炉、太阳能热水器等。
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《液位测量》PPT课件
r
C
C1
C2
21(L
R
H)
2 2 H
R
ln
ln
r
r
整理得C C0 C；其中
C 2 (2 1) H 灵敏度
ln R r
可用于非导电液体的液位检测，也可用于固体颗
粒的料位检测。
➢若被测介质为导电性液
体，对于这种介质的液
ε1
位检测，电极要用绝缘
物，介电常数为ε3(如 聚乙烯)覆盖作为中间
介质，液体和外圆筒一
3、误差原因
p (L H0 H )(w s )g
由上式易看出：(1) 输出的信号差压与高度差 成负线性关系(压力不变时)。(2) 汽包压力变 化时，输出仍受压力的影响(水位不变时)。(3) 不同水位时压力影响所产生的误差是不同的， 在不变的情况下，汽包压力的变化所产生的输 出误差为
p (L H0 H )(w s )g
组成。水位传感器就是一个带有若干个电接点 的连通容器，利用其中汽、水导电性能的差别： 被水淹没的电接点所在电路处于低电阻(相当于 开关闭合)，因此被水接通的电接点位置可表示 水位．显示电接点已被导通(即水位位置)的方 法很多，最简单的如灯泡亮，也有用带放大器 的发光二极管等．
• 电接点15,17,19个，正常水位附 近要安装密一些。
至至 过过 热热 器器
p
s
汽 水混合物
汽 水
混 合 物
下下 降降 管管 去去 水水 联联 箱箱
物 混合 汽水
(a)汽包内汽水分布示意图
H高度 mm
1800
1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
20 40 60 80 100
液位的测量讲解
2019/6/10
液位计的选择原则
在进行测量工作时首先要解决的问题是：根据具体的测 量目标、测量对象以及测量环境合理地选用液位计。选用液 位计应主要考虑以下几个方面的问题：
1.应该考虑到测量介质的混浊度、粘滞度、腐蚀性； 2.测试方式，接触还是非接触； 3.外部环境的要求，如温湿度、振动频率、耐辐射； 4.安装方式，如轴向影响、便于安装替换、清洗、检修； 5.使用寿命； 6.输出信号，传输速率、距离、方式； 7.价格因素，有较高的性价比。
离连续测量和指示。
电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以两线制4
～20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或四线方式输出，
输出信号形成为1～5V、0～5V、0～10mA等标准信号。电容传感器由绝
缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时，因非导电
物料的介电常数明显小于空气的介电常数，所以电容量随着物料高度的变
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液位计的种类很多，每一种传感器都有自己 的特点和各自的测温范围及适用场所。
我们在组建液位测量系统时，可以根据测量 范围、被测对象、测量精度及结构、功能、价格 等方面，选择相应的液位计进行检测。
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液位的各种测量方法及特点
1.直读式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特 点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，易破损 ，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
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四、电容式液位传感器类型、结构
1、传感器类型
（1）缆式 适用于各种导电水溶液的液位测量。如开口 容器、小口容器、深井、狭缝等场合。
液位检测原理
液位检测原理
液位检测原理是通过测量液体的高度来判断液位的位置。
常见的液位检测原理包括浮子式液位检测、电容式液位检测、阻抗式液位检测、压力式液位检测等。
其中，浮子式液位检测利用浮子的浮力原理，通过测量浮子的位置来确定液位的高度。
当液位上升或下降时，浮子也会随之相应地上升或下降，从而改变浮子与液位检测装置之间的传感器电路，完成液位监测。
电容式液位检测是利用电容变化来测量液位高度。
通过在液体中安装两个电极，液体的介电常数随着液位的变化而改变，从而导致电容变化。
测量电容的变化，就可以确定液位的高度。
阻抗式液位检测是利用电流通过液体时的阻抗变化来检测液位。
将电流通过液位上升或下降的位置，液体的阻抗值也会相应地改变。
通过测量电流与液体之间的阻抗，就可以判断液位的高度。
压力式液位检测利用液体的压力变化来测量液位高度。
通过在液体中安装一个压力传感器，液体的压力随着液位的变化而改变。
测量液体压力的变化，就可以确定液位的高度。
以上就是液位检测的一些常见原理，不同的液位检测原理适用于不同的场景和需求，可以根据实际情况选择合适的液位检测原理。
液位检测方法
液位检测方法
11.1.1 力学法检测液位
11.1.2 电学与电磁法检测液位
11.1.3 声学与光学法检测液位
11.1.4 其它液位检测技术
11.1.1力学法检测液位
1. 压力法检测液位 压力法依据液体重量所产生的压力进行测量。 由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度 成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测 算出液位高度。 对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之 间有如下关系： 式中，
（3）电容式液位计
①检测原理 在液位的连续测量中，多使用同心圆柱式电容器，如图 11-6所示。同心圆柱式电容器的电容量
2L C ln D d
液位变化引起等效介电常数 变化，从而使电容器的电容 量变化，这就是电容式液位 计的检测原理。
（3）电容式液位计
②安装形式 电容式液位计的安装形式因被测介质性质不同而稍有差 别，图11-7为用来测量导电介质的单电极电容液位计
4
hபைடு நூலகம்
当液位变化 H 时，浮子浸入深度 h 应保持不变才 能使测量准确，但由于摩擦等因素，浮子不会马上跟随动 作，它的浸入深度的变化量为 H ，所受浮力变化量:
F g
D 2
4
H
克服了摩擦力 fr后浮子才会开始动作，这就是 仪表不灵敏区的产生原因。
(1)钢带浮子式液位计
可知
H H 4 fr F gD 2
由此可见
液位高度变化与弹簧变形量成正比。弹簧变形量可用多 种方法测量，既可就地指示，也可用变换器(如差动变压 器)变换成电信号进行远传控制。
2.浮力法检测液位
钢带浮子式液 位计实物图 浮筒式液位计实物图
11.1.2 电学与电磁法检测液位
液位测量的原理
液位测量的原理
液位测量是指测量容器或管道中液体的高度或深度。
液位测量的原理根据不同的情况和要求可以有多种方法，下面将介绍几种常见的液位测量原理。
1. 浮子法：浮子法利用浮力原理进行液位测量。
在测量容器中放置一个浮子，浮子质量较轻，可以浮在液体表面上。
通过固定在浮子上的测量装置，可以测量出浮子的位置，从而确定液体的高度。
2. 压力法：压力法通过测量液体对传感器的压力来确定液位。
常用的压力法有压力变送器和毛细管法两种。
压力变送器将液体的压力转换为电信号，通过测量这个电信号可以确定液位的高度。
毛细管法是利用毛细管内液体的静压力来测量液位，根据液体静压力和毛细管的长度，可以计算出液位高度。
3. 振荡法：振荡法利用液位的变化来改变振荡器的频率或振幅，通过测量振荡信号的变化来确定液位的高度。
常见的振荡法有声波法和电容法两种。
声波法是利用超声波的传播速度受液体密度和温度的影响，通过测量超声波的传播时间来确定液位的高度。
电容法是将液体和电容器构成一个电容系统，通过测量电容的变化来确定液位的高度。
4. 导纳法：导纳法是利用液体对电流的导电能力来测量液位。
常见的导纳法有电导法和电阻法两种。
电导法是通过测量液体的电导率来确定液位的高度，电阻法是通过测量液体对电阻的影响来确定液位的高度。
这些液位测量原理各有优劣，选择适合的方法要根据实际情况来决定。
液位的测量按原理分为
液位的测量按原理分为液位的测量可以按照不同的原理进行分类。
以下将介绍液位测量的几种常见的原理及其工作原理、优缺点以及应用领域。
1. 水银压力法水银压力法是一种传统的液位测量方法，基于水银的密度较大，当液位升高时，水银柱的高度也会相应增加。
液位计的构造包括一根与液体相接触的管子，另一端与气体相接触的管子，并通过两端之间的压力差来测量液位的高度。
该方法通常适用于高精度的液位测量，优点是测量精度高，能够测量多种液体，缺点是不适用于腐蚀性液体，且水银的环境污染问题不能忽视。
2. 浮子法浮子法利用浮力原理测量液位高度，浮子随着液面的升降而上下浮动。
液位计中通常有一个浮子，浮子通过浮子杆与指示器相连接，液位的升高会使得浮子上升，反之则下降。
液位测量通过观察浮子的位置确定液位高度。
该方法适用于低粘度和不易结垢的液体，而对于高粘度液体或易结垢的液体则不适用。
优点是结构简单，使用方便，缺点是受到浮子质量、浮力等因素的影响，测量精度相对较低。
3. 压阻法压阻法基于液体的压力与液位高度成正比的原理，通过测量液位下方的液体对压力传感器的压力来确定液位高度。
该方法适用于液体的密度和温度变化较小的情况，优点是测量范围广，且不受液体性质的限制，缺点是需要进行温度和密度的补偿，且测量精度有一定的误差。
4. 雷达测量法雷达测量法利用了电磁波在空气与介质界面上的反射特性，通过测量从介质表面反射回来的电磁波的时间来确定液位高度。
该方法适用于各种不同介质的液位测量，具有非接触、不受液体性质限制、测量精准等优点，但同时也存在影响的因素较多、价格较高等缺点。
5. 超声波测量法超声波测量法是利用超声波在液体中的传播速度与液体的密度和温度有关的原理，通过测量超声波从液体表面反射回来的时间来确定液位高度。
该方法适用于各种不同液体的液位测量，并且具有非接触、高精度的特点，但也存在受液体泡沫和杂质影响大的缺点。
6. 导电法导电法是在液体中引入电极，通过测量电极间的电阻或电容来确定液位高度。
液位的测量原理
液位的测量原理
液位的测量原理通常可以分为以下几种常用的方法：
1. 浮子法：利用浮子在液面上漂浮或下沉的原理来测量液位。
浮子通常与液位计相连，当液位升高时，浮子随之上升；当液位降低时，浮子相应下沉。
通过观察浮子所处的位置，可以确定液位的高低。
2. 压力法：利用液体的静压力与液面高度之间的关系来测量液位。
通过将一个管道的一端浸没于液体中，并将另一端接入压力传感器，液体的压力可以通过传感器转化为电信号，从而测量液位的高度。
3. 振动法：利用液面导致振动频率改变的原理来测量液位。
传感器通常会产生特定频率的振动，当振动波传播到液体时，液体的密度改变会导致振动频率的改变。
通过测量传感器接收到的反射信号的频率，可以确定液位的高低。
4. 电容法：利用液体与电极之间的电容变化来测量液位。
电极可安装在液体表面或容器壁上，当液位改变时，液体与电极之间的电容会发生变化。
通过测量电极之间的电容值，可以确定液位的高低。
以上是几种常见的液位测量原理，不同的应用场景会选择不同的测量方法来实现液位的准确测量。
液位测量原理
液位测量原理
液位测量原理是通过不同的方式来确定液体的高度或深度。
以下是一些常见的液位测量原理：
1.浮力原理：根据浮力原理，测量液体高度的传感器可以测量液体中的浮子的浮力，进而确定液体的高度。
这种原理常用于液位开关或液位计。
2.压力原理：利用液体的静压原理，通过测量液体表面上方液体的压力来确定液体的高度。
这种原理常用于压力式液位计。
3.超声波原理：超声波液位传感器发射声波，然后测量声波从液面反射回来所用的时间，利用声波传播速度和时间的关系计算出液体的高度。
这种原理常用于非接触式液位计。
4.电容原理：通过测量液体与平行板电容器之间的电容值来确定液体的高度。
电容值与液体高度成正比，可以通过改变电容值来确定液位高度。
5.磁致伸缩原理：通过液体中的磁场感应器和测量装置之间的磁耦合来确定液体的高度。
液位变化时，磁场感应器会发生变化，从而可以得到液位的变化。
这些原理在不同的应用和场景中被广泛使用，可以根据具体需求选择合适的液位测量原理。
液位测量方法比较
液位测量方法比较液位测量是工业生产中常用的一种物理参数测量。
液体的液位测量是工业过程管道中的重要一部分，对于保证工业生产的稳定运行和安全运输具有重要意义。
本文将介绍几种常见的液位测量方法，并对其进行比较。
1.物理测量法物理测量法是一种直接测量液位高度的方法。
常见的物理测量方法包括浮子测量、压力测量和毛细管法测量等。
这些方法能够直接获得液体的实际高度，测量结果准确可靠。
-浮子测量：浮子测量是利用浮子在液体中浮沉的原理测量液位高度。
通过与液体相连的浮子移动的位置来确定液位高度。
这种方法测量简单，适用范围广，但测量精度相对较低。
-压力测量：压力测量是通过在液位上部和下部分别安装压力传感器，测量液压信号来计算液位高度。
这种方法测量精度较高，但对于特殊的液体介质和工艺管道，需要考虑温度、压力和介质的物理性质等因素。
-毛细管法测量：毛细管法测量是利用毛细管的液位高度和液体的粘度之间的关系来计算液位高度。
这种方法测量精度较高，但需要考虑液体的粘度对测量结果的影响。
2.电容测量法电容测量法是利用电容的原理测量液位高度。
在液体与容器壁之间形成一个电容，并通过测量电容的变化来计算液位高度。
电容测量法具有测量精度高、反应速度快、对介质适应性强等特点。
3.雷达测量法雷达测量法是利用漫射的雷达波在液体和空气界面上的反射来测量液位高度。
这种方法适用于各种工业场所，具有测量精度高、适应性强等优点。
4.超声波测量法超声波测量法是利用超声波在液体和空气之间传播的特性来测量液位高度。
该方法适用于各种介质的液位测量，具有测量范围广、测量精度高、无污染等优点。
综上所述，不同的液位测量方法具有各自的特点和适用范围。
物理测量法直接测量液位高度，测量结果准确可靠，但测量精度有限；电容测量法、雷达测量法和超声波测量法具有更高的测量精度和适应性，但在特殊介质或工艺管道中可能需要考虑其他因素。
因此，根据具体的应用场景和要求选择合适的液位测量方法是十分重要的。
液位测量原理及其方法
液位测量原理及其方法液位测量是工业自动化领域中非常重要的一项技术，用于测量容器中液体的高度或深度。
液位测量的原理和方法有多种，下面将详细介绍几种常见的原理和方法。
1.水尺法：水尺法是一种直观、简单的液位测量方法。
通过在容器边缘固定一根透明的水尺，当液体升高时，液位也会随之上升，通过读取水尺上刻度来获得液体的高度。
这种方法适用于小容器和操作较简单的场景。
2.压力法：压力法利用液位所产生的静水压力来测量液位的高度。
在容器底部设置一个压力传感器，当液体的高度增加时，液体对传感器的压力也会增加。
通过测量传感器上的压力变化，可以确定液体的高度。
这种方法适用于连续液位测量，常用于大容器和高精度要求的场景。
3.浮子法：浮子法利用浮子的浮力来测量液位的高度。
常见的浮子有磁性浮子和浮子杆。
通过固定浮子在容器内并使其与表头相连，当浮子随着液位的升降而移动时，表头也会随之上下移动，通过读取表头上的刻度来确定液位的高度。
这种方法适用于中小容器和较低精度要求的场景。
4.音频法：音频法是通过液体对声波传播的速度和传播路径的改变来测量液位高度的方法。
将声波传感器固定在容器的顶部，当液体高度升高时，声波的传播路径和速度会发生变化，通过测量声波的时间差和传播路径的变化，可以确定液位的高度。
这种方法适用于易挥发、腐蚀性强或高温的液体测量。
5.毛细管法：毛细管法利用液体在毛细管中的上升高度与容器中液位的高度成正比的原理来测量液位。
通过将毛细管插入容器中，当液位升高时，液体会在毛细管中上升，通过测量液体在毛细管中的上升高度来确定液位的高度。
这种方法适用于小容器和较高精度要求的场景。
总结：液位测量原理和方法多种多样，选择适合的原理和方法主要根据具体的应用场景、液体性质、精度要求和经济性来决定。
在进行液位测量时，还应考虑液体的特性、环境条件和测量结果的可靠性，选用合适的传感器和仪表，并进行正确的校准和调试，以确保测量的准确性和可靠性。
容器中的液位测量
一、容器内的油品取样
❖ 取样前的准备 ⑴选择清洁干燥、不渗漏、耐腐蚀、并有 足够强度、容量适合的取样器； ⑵选择封闭良好的收集器（即广口瓶）。
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罐种 油高
取样部位
取样部位
取样分数
立罐 卧罐 油船
舱
≥3m
铁路 罐车
汽车 罐车
≤3m
上部：油面以下深度的1/6处； 中部：油面以下深度的1/2处； 下部：油面以下深度的5/6处。
❖ c. 连续测量2次，读数误差不大于2mm，取 平均值。
7
检尺部位
罐种类
立式罐（含浮顶 罐）
测量部位
主计量口下尺槽 标志线
采用方法 测实高
卧式罐 铁路罐车 汽车罐车 油轮（油驳）
同上
测实高
人孔铰链对面处
测实高
主计量口下尺槽
测空高
主计量口下尺槽 测实高或测空高
8
液面稳定时间
罐种类
稳油时间（不少于）
石油成品油 收油
发油
立式罐（含 浮顶罐）
重质 轻质
4小时 2小时
2小时 30分
卧式罐、铁 路罐车
重质 轻质
30分 15分
30分 15分
9
三、底水测量
檫净量水尺
涂上试水膏
规范下尺
垂直停留罐底部
停留5～30秒
提尺读数
水高不超过300mm时，应使用量水尺； 超过300mm时，可使用测深尺砣代替量水尺。
10
的 有效容积 VX 罐
体 空容积 VK 容
积 检定容积 Vj
几种容积关系： VQ >VZ >VX >VK V Z = VX + VK VK =(4~5)% VX
液位测量方法分析
20余种液位测量方法分析物位包括液位和料位两类。
液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。
液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量，用于液位的上、下限报警等。
连续液位测量是对液位连续地进行测量，它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域，具有非常重要的意义。
文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。
1玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法玻璃管法：该方法利用连通器原理工作，如图1—1所示。
图中1－被测容器；2－玻璃管；3－指示标度尺；4、5－阀；6、7－连通管。
液位直接从指示标度尺读出。
玻璃板法：玻璃板可通过连通器安装，也可在容器壁上开孔安装，并可串联几段玻璃板以增大量程。
液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。
双色水位计法：该方法利用光学原理，使水显示绿色，而使水蒸汽显示红色，从而指示出水位。
人工检尺法：该方法用于测量油罐液位。
测量时，测量员把量油尺投入油品中，并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。
根据量油尺上的油品痕迹，读出油面高度；根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度，从而确定油高和水高。
以上4种方法都是人工测量方法，具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。
2吹气法、差压法、HTG法吹气法：该方法的工作原理如图2—1所示。
图中，1－过滤器；2－减压阀；3－节流元件；4－转子流量计；5－变送器。
因吹气管内压力近似等于液柱的静压力，故P＝ρgH式中，ρ－液体密度；H－液位。
故由静压力P即可测量液位H。
吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合。
差压法：该方法的工作原理如图2-2所示。
图中，1、2-阀门；3-差压变送器。
对于开口容器或常压容器，阀门1及气相引压管道可以省掉。
压力差与液位的关系为ΔP＝P2－P1＝ρgH式中：ΔP－变送器正、负压室压力差；P2、P1－引压管压力；H－液位。
差压变送器将压力差变换为4～20 mA的直流信号。
如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA，则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术，使之等于4 mA。
测量液位的方法
测量液位的方法在工业领域中，要测量液位，有许多的方式和原理：1、浮球液位计是一种依靠浮力原理测量液位的方法。
通常是通过浮球与刻度尺配合的方式，使观测者能够直观读取液位的高度。
优点：能够快速、直观地读数;价格低廉;安装简便。
缺点：精度低;安装受容器形状结构的限制比较大;不适合用于腐蚀性强、有危险性的介质;无法实现远传和调节。
2、磁翻板液位计是靠安装在容器内部的磁力浮子，带动容器外部的磁力翻板翻转实现信号转换和液位显示。
优点：能够快速、直观地读数;价格较低;可实现远传和调节。
缺点：精度低;安装复杂;量程限制;安装体积比较大。
3、电容式液位传感器是利用电容两极板间电容值变化测量液面的高低。
优点：体积较小，容易实现远传和调节;适用于具有腐蚀性和高压介质。
缺点：介质和液面上部的介电常数必须保持恒定才能准确测量;测量范围受金属棒长度限制;对容器材质有较高的要求;被测介质具有导电性。
4、雷达液位计是通过探测自身发出的微波(波长很短的电磁波)被液面反射后的信息换算液/物面位置。
优点：可以测量压力容器内液位，可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响;精度较高;与介质无直接接触;耐腐蚀性强;可在真空环境中使用;安装简便。
缺点：价格昂贵;受容器几何结构和材料特性影响;容易受电磁波干扰。
5、超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号换算液/物面位置的。
优点：与介质无直接接触;耐腐蚀性强;精度较高;安装简便。
缺点：价格比较昂贵;超声波受传输媒介的气体成分影响较大;受容器几何结构特性影响较大;不适用于有气泡或悬浮物的介质;容易受电磁波干扰。
6、气泡法是通过气源从容器底部向介质内充气。
供气系统内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时，气体才会从气管内进入容器形成气泡。
这时测量供气系统内的气压可换算出测量点的静压，进而得到液位值。
优点：耐腐蚀性强;能够测量高温介质。
缺点：维护费用较高，精度较低。
7、激光测量：激光类传感器基于光学检测原理，通过物体表面反射光线至接收器进行检测，其光斑较小且集中，易于安装、校准，灵活性好，可应用于散料或液位的连续或者限位报警等;但其不适合应用于透明液体(透明液体容易折射光线，导致光线无法反射至接收器)，含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰)，波动性液体(容易造成误动作)，振动环境等。
液位测试方法
20余种液位测量方法分析比较作者：发布时间：2008-9-5 22:31:21 阅读次数：3345物位包括液位和料位两类。
液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。
液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量，用于液位的上、下限报警等。
连续液位测量是对液位连续地进行测量，它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域，具有非常重要的意义。
文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。
1、玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法玻璃管法：该方法利用连通器原理工作，如图1—1所示［1］。
图中1－被测容器；2－玻璃管；3－指示标度尺；4、5－阀；6、7－连通管。
液位直接从指示标度尺读出。
玻璃板法：玻璃板可通过连通器安装，也可在容器壁上开孔安装，并可串联几段玻璃板以增大量程。
液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。
双色水位计法：该方法利用光学原理，使水显示绿色，而使水蒸汽显示红色，从而指示出水位［2］。
人工检尺法：该方法用于测量油罐液位。
测量时，测量员把量油尺投入油品中，并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。
根据量油尺上的油品痕迹，读出油面高度；根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度，从而确定油高和水高［3］。
以上4种方法都是人工测量方法，具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。
2、吹气法、差压法、HTG法吹气法：该方法的工作原理如图2—1所示［4］。
图中，1－过滤器；2－减压阀；3－节流元件；4－转子流量计；5－变送器。
因吹气管内压力近似等于液柱的静压力，故P＝ρgH式中，ρ－液体密度；H－液位。
故由静压力P即可测量液位H。
吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合。
差压法：该方法的工作原理如图2-2所示[4]。
图中，1、2-阀门；3-差压变送器。
对于开口容器或常压容器，阀门1及气相引压管道可以省掉。
压力差与液位的关系为ΔP＝P2－P1＝ρgH式中：ΔP－变送器正、负压室压力差；P2、P1－引压管压力；H－液位。
浮子法测量液位原理
浮子法测量液位原理
浮子法是一种测量液位的常用方法，它基于浮力原理。
当一个物体浸入液体中时，液体会对其产生一个向上的浮力，这个浮力等于液体所排开的体积的重量。
因此，如果在液体中放入一个浮子，它会浮在液面上，浮子的位置与液面高度有关。
为了测量液位，我们可以在液体中放入一个浮子，并通过测量浮子的位置来确定液面高度。
通常，我们会在浮子上安装一个测量装置，如一个刻度尺或一个传感器。
当液面上升或下降时，浮子也会随之上升或下降，测量装置会记录下浮子的位置，从而得知液位高度。
浮子法测量液位的优点是简单易用、精度高和成本低廉。
它适用于多种液体，包括水、油、酸、碱等。
然而，浮子法也存在一些限制，如温度和压力的影响、浮子重量的变化等。
因此，在实际应用中，我们需要考虑这些因素并做出相应的调整。
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恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随 液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低， 适于各种贮罐的测量；
(2)变浮力式液位计 变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉
筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产 生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。此 类仪表能实现远传和自动调节。
物位检测方法有直读法、浮力法、静压法、电容法、核辐 射法、超声波法以及激光法、微波法等。
液位的测量
电容式液位传感器
一、电容式液位传感器工作原理
2019/6/10
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电容式液位计是利用被测介
质面的变化引起电容变化的一种 变介质型电容传感器。检测非导 电介质的电容液位计，当被测液 面高度变化时，两同轴电极间的 介电常数将随之发生变化，从而 引起电容量的变化。
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5.超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固 体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量 两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成 本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的 场合。
6. 放射形物位计是利用液位的高低对放射形同位 素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测 量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘 度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
（6 ）裸杆式 适用于非导电介质，如粉、料、粒。
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2、外型结构
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五、电容式液位传感器安装方法
安装方式除双杆式之外，均可选择螺纹、法兰 或支架三种安装方式。
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[知识链接 ]
液位计的分类
按照测量方法可分为接触式和非接触式；按工作原理可 分为直读法、浮力法、静压法、电容法、核辐射法、超声波 法以及激光法、微波法等。
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4.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 ε1和液面上的介电常数 ε2不同，可通 过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电 容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值。 而且，只有 ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确， 如果被测介质具有导电性，将金属棒电极都有绝缘 层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节， 适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
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3.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气 相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处 压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用， 液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。 因此，通过计算就测得了液位。这类仪表包括气动、 电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便， 容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
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液位计的种类很多，每一种传感器都有自己 的特点和各自的测温范围及适用场所。
我们在组建液位测量系统时，可以根据测量 范围、被测对象、测量精度及结构、功能、价格 等方面，选择相应的液位计进行检测。
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液位的各种测量方法及特点
1.直读式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特 点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，易破损 ，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
2、 应用范围 ? 限位点设置的控制和报警； ? 连续测量液位及储量； ? 用于各种同性质的液体及固体散粒； ? 用于易燃易爆区。
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四、电容式液位传感器类型、结构
1、传感器类型
（1）缆式 适用于各种导电水溶液的液位测量。如开口 容器、小口容器、深井、狭缝等场合。
（2 ）杆式 适用于粘度不大、不易结垢的酸、碱、盐的 水溶液等导电介质的液位测量。如开口或有压容器。探杆外覆 聚四氟乙烯材料，耐强腐和耐高温。
2.液位的测量
储积的液体与上面的空气或其他气体的分界面统称为液位 ，用来测量液位的仪表称为液位计。液位测量是利用液位传感 器将非电量的液位参数转换为便于测量的电量信号，通过电信 号的计算和处理，可以确定液位的高低。
液位检测在现代工业生产过程中具有重要地位。一方面通 过液位检测可确定容器里的原料、半成品或成品的数量；另一 方面是通过检测，连续监视或调节容器内流入和流出液体的平 衡。
1.电容式物位变送器
?
电容式物位变送器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产
过程，主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。 Nhomakorabea?
?
电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以两线制4
～20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或四线方式输出，
输出信号形成为1～5V、0～5V、0～10mA等标准信号。电容传感器由绝
但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对 人体危害性大 。
（3 ）筒式 适用于粘度不大的非导电介质的液位测量。 如开口或有压容器。探杆内外电极采用不锈钢管。
（4 ）绝缘筒式 适用于测量各种对不锈钢无腐蚀作用 的导电、非导电、半导电介质的液位。内电极为不锈钢外覆聚 四氟乙烯材料制成，外电极为不锈钢制成。
（5 ）双杆式 适用于强腐蚀性介质，要求介质的电导率 ≥ 10-3s/m 。
二、 电容式液位传感器测量电路
电容式液位传感器由于受 本身结构尺寸及测量对象的介电 系数等限制，电容量通常不大， 液位变化引起的电容变化值更小 。因此要准确而无干扰地测量这 些电容及其变化值，必须正确设 计测量线路。
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三、电容式液位传感器的特点
1、 性能参数 ? 温度范围：－ 20℃～＋1000℃； ? 压力范围： 50MPa以下； ? 测量范围： 0～2.0m ； ? 精度：0.1％～2％。
缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时，因非导电
物料的介电常数明显小于空气的介电常数，所以电容量随着物料高度的变
化而变化。变送器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反
馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低，对
周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。