液位计分类及简介

液位计
一、液位计简介和原理
是指在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表叫液位计。

液位计为物位仪表的一种。

二、液位计分类
液位计按测量方式可以分为连续测量和定点测量。

按其工作原理可分为下列几种类型：
(1) 声学式 液位计根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位，例如超声波液位计、雷达液位计等。

(2) 直读式 液位计根据流体的连通性原理来测量液位。

液位计
容器固有频率变
化
外测液位计辐射穿透的放射
性放射形物位计
波形反射
超声波液位计
雷达液位计
流体静力学原理吹气式液位计
差压式液位计
投入液位计
浮力原理
恒浮力式液位计
磁翻板液位计
钢带液位计浮子液位计变浮力式液位计
（沉浸式）浮筒液位计介质电参数
电容液位计
射频导纳液位计
利用容器内介质
重量变化
称重液位计其它
(3) 差压式(静压式) 液位计根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静(差)压力的变
化的原理测量物位。

(4) 电气式液位计根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。

(5) 核辐射式液位计根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。

(6) 浮力式液位计根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒(或称沉筒)的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。

前者称为恒浮力式，后者称为变浮力式。

由于方式种类繁多今天主要介绍我们需要用到的几种. 同一种液位计有时会有多种名称或叫法。

三、液位计的工作原理和工作结构
就地液位计
是一种习惯叫法，是安装在现场、能直观的看到液位的仪表。

对于液位要求不高的设备可以只设一个液位计，但一般容器的液位都最少设两个液位计。

在比较重要的地方有时需用两个，如汽包的液位等。

一般用玻璃管或玻璃板液位计，浮标液位计，不带远传功能的磁翻板液位计等。

供巡检
时检查或者与DCS比对用的
玻璃管（板）式液位计
玻璃管液位计是一种直读式液位测量仪表，根据流体的连通性原理来测量液位。

适用于
工业生产过程中一般贮液设备中的液体位置的现场检测，其结构简单，测量准确，是传统的
现场液位测量工具。

一般用于直接检测。

浮标液位计
以浮标为测量元件，液位变化时，浮标随之上下浮动，通过与浮标软连接的牵引索带动
主体立管内的重锤（内含磁钢）做反向同步移动，利用磁钢与磁翻板的磁耦合作用，驱使磁
翻板翻转180°，显示器顶端为液位下限（既零位）底端为液位上限（既满量程）液位上升时，
显示器以红色指示液位高度，红色下部为白色，显示无液部分（即液红气白）。

随着液位的不断上升，红色不断增加由上下，白色不断下移减少，从而显示器以红色连续的支出液位的高度。

浮筒液位计
一、浮筒液位计
浮筒实际上是沉筒，是变浮力式的，液位变化浮力变化引起扭力管变化
智能浮筒液位计依据力平衡原理，在早期浮筒液位计的基础上采用最新的传感结构，使传感器与杠杆机构合二为一，可直接测量浮筒在液体中所受的浮力。

适合工艺流程中敞口或带压容器内的液位、界位、密度的连续测量，
二、浮筒液位计主要特点
1，耐高温高压、抗振性能好、质量稳定、性能可靠。

2，采用系列化设计，多种安装方式，实用面广，可装于各种储灌和过程罐，各种常压罐和压力容器。

3，智能化结构设计，具有参数设定、标校及故障提示功能。

4，标准的二线制4~20mA输出，无需专用二次仪表，并可与计算机连接。

5，具有温度补偿和软件修正功能。

6，具有去零功能及中间点标校功能。

三、浮筒液位计结构原理
1、结构
智能浮筒液位计由浮筒、扭力管、传感器、杠杆四部分组成
磁翻板液位计（也可称为磁性浮子液位计） 根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。

当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示
磁性浮子液位计
根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。

当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。

可以做到高密封，防泄漏和适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。

对高温、高压、有毒、有害、强腐蚀介质更显其优越性。

与介质直接接触，浮球密封要求要严格，不能测量粘性介质。

磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作磁性翻板（柱）式液位计与上同与上同翻板容易卡死，造成无法远传指示。

磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作。

磁致伸缩液位计
主要由电子部件、磁致伸缩波导丝、浮子等部分组成。

测量时，电子部件产生一个电流“激励”脉冲，该脉冲电流以光速沿波导丝向下运行，并在波导丝周围形成周向安培环形磁场。

当激励脉冲电流产生的环形磁场与浮子内永磁铁产生的偏置磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变，从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个感应扭转波脉冲，该扭转波以声速由产生点向波导丝的两端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被检波装置接收，并由电子部件测量出脉冲电流与扭转波的时间差，再乘以扭转波在波导丝中的传播速度（固定量为2800m/s），即可精确地计算出浮子产生扭转波的位置与测量基准点间的距离，也就是液面的位置。

磁致伸缩液位计传感器原理见下图
雷达液位计
是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。

探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号
雷达探测器对时间的测量有微波脉冲法及连续波调频法两种方式。

微波脉冲法原理示意图
压力差压液位计
是通过测量容器两个不同点处的压力差来计算容器内物体液位（差压）的仪表，即利用液柱产生的压力来测量液位的高度。

差压式液位计要求零液位与检测仪表在同一水平高度，否则会产生附加静压误差（量程迁移）。

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。

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。

(a) 压力表式液位计 (b)法兰式液位变送器 (c)吹气式液位
四、常用液位计的故障与处理
磁致伸缩液位计不能正常工作或液位长期不变
原因一电子头的集成电路板和模块损坏了更换相应部件即可。

原因二冬天油品挂蜡，导致浮子不能随油品正常移动，所以液位不变，这需要将固定法兰或锁紧的NPT装置松开，摇动探测杆或取出进行简单清理。

液位计常规检查及故障解决方法,适用于磁翻板液位计，双色石英管液位计，玻璃管液位计，等
1、先检查电源是否接对，如发现接法不正确应依照操作手册进行修改。

2、用三电压表量测+24V与O/P间之电压，电压应在13V~36V之间，若电压不正常应查看线路或相关设备是否异常。

3. 第2项应先确认正常后，再于4~20MA回路串一只毫安电表，检查电流是否正常，若电流值不正常应更换新品或洽客服人员。

4.用电压表检查IN与COM间之电压，正常应为2.5V左右，若电压过低应再移除EXC导线看看，如果电压恢复正常则表示磁黄模块不正常，若电仍然偏低则表示讯号转换器损坏。

若发现以上之现象应按照实际状况更换讯号转换器或洽客服人员。

浮球降至最下方,旗板未归零旗板跟不上浮球下降的速度，应加装节流装置以减缓液面升降速度。

旗板色片不会翻转，或色片混乱应确认本体管周遭及内部没有磁性体存在，并于清除之后用磁铁扫过一次，使颜色归于一致。

色片360度翻转浮球磁场过强，洽客服人员更换浮球。

近接开关不动作用电表检查开关动作是否正常，磁铁靠近时接点应导通且电阻应低于300MΩ以下，磁铁移除后开关应开路且电阻应达10MΩ以上，若未达以上之要求应更换新的近接开关。

变送器本身故障有：
a 在使用过程中，如果仪表无电流输出，应检查电源信号处理+-引出线是否松动或接触不良
b 如果仪表指示为零，用手握金属接触信号处理端子，仪表指示应增大，否则表明仪表信号处理器坏。

c 仪表指示针打满，将传感器引线取下，若仪表依然打满，表明信号处理器损坏，若仪表指示回零，则可能是传感器接触不良
d 检查传感器方法：将传感器引出线从信号处理器上取下，用万用表检测绝缘电阻应大于10兆欧，否则表明传感器绝缘不良。

e 干扰的判别，如指示值上下波动或固定指示某一液位值，则可判断反馈受到了干扰，在仪表电源线电源两端并联电解电容（容量220微法，耐压大于50V)即可消除。

浮筒式液位计浮筒常见故障与处理
1 浮子未吊好
导致浮子与筒壁相摩擦，因摩擦力抵消部分液面浮力，指示值不准。

处理:调整浮子
2 杂质沉淀在浮筒里
因为浮筒内介质几乎处于相对静止的状态，导致许多杂质沉淀在浮筒里，污泥把浮子卡住，即使液位变化，浮子被卡无法动作,就会出现输出值不变的情况。

处理:关死根部截止阀、排污阀，用水清洗浮筒内壁。

3 浮子的挂扣脱落
由于脱扣，浮子沉到浮筒底部扭力管无挂重，相当于液位满量程时的情况。

(显示110%) 处理:把浮子挂扣挂好后投表会运行正常。

4 放大器板损坏
由于放大器损坏,浮子经过扭力管传过来的液位位移信号通过放大器,无法变成数字信号输出。

处理:更换放大器板,并加盖防雨罩。

1.雷达液位计的系统时常显示错误信息，是什么原因？
答：一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源，需要进行校验复位并重新标定。

若校验复位并重新标定后依然发出警报，则需要更换雷达液位计的电子模块。

2.使用一段时间后，雷达液位计的安装套管上为什么会结垢，需要处理吗？
答：主要是因为蒸汽拍出的时候很多的物料浆液都随着一起飞溅出来，所以久而久之就有了这个污垢。

如果微波在发射的过程中遇到了这些污垢，后期的数据会产生错误，导致测量的数据不准确，所以当然是需要处理哒，可以尝试增大雷达液位计套管内径。

3.雷达液位计为什么会出现显示值不准确的现象？
答：导致显示值不准确的成因，可能是初始设置的对比度不合适，或者因为显示模块的插件连接不正确，相关工作人员应该尽量避免这个问题，一旦发现显示值不可见，应该对雷达液位计的初始设置进行检查，并检查显示模块插件的连接是否正常，如果这两项均显示正常，则需要深入的检查雷达液位计的输出电流是否正常，如果输出电流大于22mA，则可以判断是雷达液位计的显示模块出现了故障，需要进行及时的更换。

如果输出电流小于3.5mA，可以判断是雷达液位计的电子模块出现了故障，需要及时的更换雷达液位计的电子模块。

差压液位计故障分析故障现象及处理
1液位波动较大
介质波动大或气化严重；
上引压管或下引压管不畅通；
毛细管有破损介质泄漏；
膜盒损坏；
伴热温度过高；
2显示不变化
引出阀未打开或引压管线堵塞；
强制信号未取消；
电路板故障损坏；
膜盒损坏；
正负毛细管同时被挤压造成管路堵塞或损坏。

3指示最大(最小)
低压侧(高压侧)隔离液泄漏、膜片坏；
毛细管损坏；
低压侧(高压侧)引压阀没开或堵塞。

4指示偏大(偏小）
低压侧（高压侧）引压阀开度过小；
放空堵头漏；
仪表迁移量没计算准确，组态未设臵好，仪表没有校验好；
5仪表无指示
信号线脱落或虚接、电源保险烧、安全栅损坏、电路板损坏。