西森8種液位計的工作原理及應用

1磁翻柱液位計

　　主要原理

　 　磁翻柱液位計也稱為磁翻板液位計，它的結構主要基于浮力和磁力原理設計生產的。帶有磁體的浮子（簡稱磁性浮子）在被測介質中的位置受浮力作用影響。液位的變化導致磁性浮子位置的變化、磁性浮子和磁翻柱（也成為磁翻板）的靜磁力耦合作用導致磁翻柱翻轉一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的顏色），進而反映容器內液位的情況。

　　配合傳感器（磁簧開關）和精密電子元器件等構成的電子模塊和變送器模塊，可以變送輸出電阻值信號、電流值（4～20mA）信號、開關信號以及其他電學信號。從而實現現場觀測和遠程控制的完美結合。

　　適用范圍及特點

　　具有：結構簡單、使用方便、性能穩定、使用壽命長、便于安裝維護等優點。

　　磁翻柱液位計幾乎可以適用于各種工業自動化過程控制中的液位測量與控制?？梢詮V泛運用于石油加工、食品加工、化工、水處理、制藥、電力、造紙、冶金、船舶和鍋爐等領域中的液位測量、控制與監測。

2磁浮球液位計（液位開關）

　　主要原理

　 　磁浮球液位計（液位開關）結構主要基于浮力和靜磁場原理設計生產的。帶有磁體的浮球（簡稱浮球）在被測介質中的位置受浮力作用影響：液位的變化導致磁性浮子位置的變化。浮球中的磁體和傳感器（磁簧開關）作用，使串聯入電路的元件（如定值電阻）的數量發生變化，進而使儀表電路系統的電學量發生改變。也就是使磁性浮子位置的變化引起電學量的變化。通過檢測電學量的變化來反映容器內液位的情況。

　　該液位計可以直接輸出電阻值信號，也可以配合使用變送模塊，輸出電流值（4～20mA）信號；同時配合其他轉換器，輸出電壓信號或者開關信號（也可以按照客戶需求轉換器由公司配送）。從而實現電學信號的遠程傳輸、分析與控制。

　　適用范圍及特點

　　磁浮球液位計幾乎可以適用與各種工業自動化過程控制中的液位測量與控制，可以廣泛運用于石油加工、食品加工、化工、水處理、制藥、電力、造紙、冶金、船舶和鍋爐等領域中的液位測量、控制與監測。

3超聲波物位計

　　主要原理

　　就是通過一個可以發射能量波（一般為脈沖信號）的裝置發射能量波，能量波遇到障礙物反射，由一個接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理，最終轉化成與物位相關的電信號。

　 　一次探頭向被測介質表面發射超聲波脈沖信號，超聲波在傳輸過程中遇到被測介質（障礙物）后反射，反射回來的超聲波信號通過電子模塊檢測，通過專用軟件加以處理，分析發射超聲波和回波的時間差，結合超聲波的傳播速度，可以精確計算出超聲波傳播的路程，進而可以反映出物位的情況。

　　適用范圍及特點

　　可用于以對蒸汽、灰塵、濕氣的干擾自動補償，除可應用于液體/固體、還可用于不間斷料/液位控制，罐、貯槽、不間斷料/液位測量貯藏室、糧倉等。廣泛應用于石油、化工、自來水、污水處理、水利水文、鋼鐵、煤礦、電力、交通以及食品加工等行業。

4智能雷達物位計

　　主要原理

　 　智能雷達物位計是一種微波物位計，它是微波（雷達）定位技術的一種運用。它是通過一個可以發射能量波（一般為脈沖信號）的裝置發射能量波，能量波遇到障礙物反射，由一個接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理，最終轉化成與物位相關的電信號。

　　在微波物位測量設備中，使用的能量波通常是頻率為8.3GHz（大多在6GHz左右，也有更高頻率的）的高頻電磁波。該設備使用的能量波是脈沖能量波。一般脈沖能量波的最大脈沖能量為1mW左右（平均功率為1μW左右），不會對其他設備以及人員造成輻射傷害。

  適用范圍及特點

　 　智能雷達物位液位計用于對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸連續測量，適用于溫度、壓力變化大、有惰性氣體或蒸汽存在的場合。它采用微波脈沖 （PTOF）的測量方法，并可在工業頻率波段范圍內正常工作。波束能量低，可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內，對人體及環境均無傷害。

　　具有以下特點

1、無盲區，高精度

2、兩線制技術，是差壓儀表、磁致伸縮、射頻導納、磁翻板儀表的優良替代產品

3、不受壓力變化、真空、溫度變化、惰性氣體、煙塵、蒸汽等環境影響

4、安裝簡便，牢固耐用，免維護

5、輸出信號為4mA～20mA/HART協議，標定簡便、通過數字液晶顯示輕松實現現場標定操作，通過軟件實現簡單的組態設定和編程

6、測量靈敏，刷新速度快。

7、適用于高溫工況，高達200℃過程溫度，當采用高溫延長天線時可達350℃。

5導波雷達物位計

　　主要原理

　 　導波雷達物位計是一種微波物位計，它是微波（雷達）定位技術的一種運用。它是通過一個可以發射能量波（一般為脈沖信號）的裝置發射能量波，能量波在波導管中傳輸，能量波遇到障礙物反射，反射的能量波由波導管傳輸至接收裝置，再由接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。 由電子裝置對微波信號進行處理，最終轉化成與物位相關的電信號。

　　能量輻射水平低，該設備使用能量波的是脈沖能量波（頻率一般比智能雷達物位計低）。一般脈沖能量波的最大脈沖能量為1mW左右（平均功率為1μW左右），不會對其他設備以及人員造成輻射傷害。

　　適用范圍及特點

　　導波微波物位儀表用于對液體、漿料及顆粒料等介電常數比較小的介質的進行接觸連續測量，適用于溫度、壓力變化大、有惰性氣體或蒸汽存在的場合。

　　具有以下特點

　　通用性強：可測量液位及料位，可滿足不同溫度、壓力、介質的測量要求，最高測量溫度可達800℃，最大壓力可達5MPa，并可應用于腐蝕、沖擊等惡劣場合。

　　防掛料：獨特的電路設計和傳感器結構，使其測量可以不受傳感器掛料影響，無需定期清潔，避免誤測量。

　　免維護：測量過程無可動部件，不存在機械部件損壞問題，無須維護。

　　抗干擾：接觸式測量，抗干擾能力強，可克服蒸汽、泡沫及攪拌對測量的影響。

　　準確可靠：測量量多樣化，使測量更加準確，測量不受環境變化影響，穩定性高，使用壽命長。

6電容式物位計

　　工作原理

　 　電容式物位計的測量原理，振蕩電路的振蕩頻率和電容值有關，物位的改變引起系統電容的變化，進而改變振蕩電路的振蕩頻率。傳感器中的振蕩電路可以把物位變化引起的電容量改變轉換為頻率的變化，并送給電子模塊，通過的計算分析處理后轉換為工程量顯示出來，從而實現了物位的連續測量。

　 　該儀表使用先進技術和生產工藝制作而成，它由傳感器、二次儀表以及其他附件構成。傳感器放在料倉頂，探極垂直伸進料倉內，二次儀表放在其他合適的地方。傳感器把物位的變化轉變成與之對應的電脈沖信號，遠傳給二次儀表處理顯示物位高度，并有高/低限報警和4～20mA信號變送輸出，適用于液體/固體物料作物位高度顯示、報警、控制和遠傳顯示或組成系統。

　　適用范圍與特點

　　該液位計具有：結構簡單、安裝方便、性能可靠的優點；同時電極為不銹鋼材料制造、耐腐蝕性強、絕緣和導電性物料均能使用，且維修量小。

　　該液位計可廣泛的應用于石油、化工、電力、冶金、食品、環保等工業部門對開口或有壓容器中的物位進行監測。只是，該液位計不適于介電常數或物料濕度變化過大的場合及物料顆粒大于15mm而不能與電極良好接觸的固體介質。

7投入式液位計

   投入式液位計基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器制作而成，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號（一般為4～20mA/1～5VDC）的一種測量液位的壓力傳感器，又可以稱之為“靜壓液位計、液位變送器、液位傳感器、水位傳感器”。

   結構組成

   這種兩線制投入式液位計由一個內置毛細軟管的特殊導氣電纜、一個抗壓接頭和一個探頭組成。投入式液位計的探頭構造是一個不銹鋼筒芯，底部帶有膜片，并由一個帶孔的塑料外殼罩住。液位測量實際上就是在測探頭上的液體靜壓與實際大氣壓之差，然后再由陶瓷傳感器（附著在不銹鋼薄膜上）和電子元件將該壓差轉換成4～20mA輸出信號。

   應用

   靜壓投入式液位變送器（投入式液位計）適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環保等系統和行業的各種介質的液位測量。精巧的結構，簡單的調校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等標準信號輸出方式由用戶根據需要任選。投入式液位計的不銹鋼傳感器帶有可伸長的聚亞安酯外殼材料的電纜線，該投入式液位計可選擇帶有重錨的傳感器，這種投入式液位計應用在有波動或急流的液體環境中。

8磁翻板液位計

    磁翻板液位計是根據國內外同類產品加以消化提高且按照原化工部頒布的磁性液位計標準HG/T21584-95研制生產的產品。該儀表可用于各種塔、罐、槽、球型容器和鍋爐等設備的介質液位檢測。

    原理

    磁翻板液位計（也可稱為磁性浮子液位計）根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉180°，當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色，當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現液位清晰的指示。二相鄰指示板軸向間距離為10mm，因此，液位指示誤差為±10mm。

    使用

    磁翻板液位計位計可直接用來觀察各種容器內介質的液位高度。它適用于石油、化工等工業領域的液位指示，該液位計結構簡單，觀察直觀、清晰，不堵塞、不滲漏，安裝方便，維修簡單。玻璃板液位計上、下端安裝法蘭與容器相連接構成連通器，透過玻璃板可直接觀察到容器內液位的實際高度。上下閥門裝有安全鋼珠，當玻璃因意外損壞時，鋼珠在容器內壓的作用下自動密封，防止容器內液體外溢，并保證操作人員安全。