外貼式超聲液位計及其他液位測量儀測量原理與應(yīng)用

液位檢測是zui在工業(yè)生產(chǎn)中的重要工作參數(shù)，溫度、壓力、流量是工業(yè)的四大工作參數(shù)。 科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，產(chǎn)生了無數(shù)的水平測量方法，從老規(guī)模發(fā)展到現(xiàn)代超聲波、雷達測量儀。 液面水平的測量技術(shù)也經(jīng)歷了質(zhì)量的飛躍。 下面介紹一種比較常見的工業(yè)液位測量儀。

一、外置式超聲波液位計

目前一般認可的非接觸式測量方式:外貼式超聲波液位計測量原理:利用非接觸式超聲波。 特點:無孔、罐外連續(xù)測量，完全非接觸測量，容器內(nèi)壓力無限制，可測量易燃、強腐蝕性、毒和高清潔度、自凝等介質(zhì)。 安裝簡單，無需動火，無需停止生產(chǎn)。

外置超聲波液位計簡介

概況

外貼式超聲液位計采用傳感器外貼、與被檢液體非接觸的測量方式，是水平測量史上的重大創(chuàng)新。 可在罐外連續(xù)測量液面水平，罐無孔，安裝不停，尤其適用于舊產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。 外貼式超聲液位計特別適用于密閉容器內(nèi)各種有毒物質(zhì)、強酸、強堿及各種清潔液體(液化氣、液氯、液氨、丙烯酸、氯乙烯、二甲醚、丁二烯、氫氟酸等)的水平的非接觸測量，儀表采用耐壓防爆設(shè)計，可用于需要防爆的場合。

工作原理

外貼式超聲液位計采用雷達回波測距原理，克服罐壁對超聲信號的影響，采用先進的數(shù)字信號處理技術(shù)，可實現(xiàn)非接觸式高精度罐內(nèi)水平。 液位計可輸出4~20mA的標準信號，或通過RS-485接口向上位計算機(或二次計)輸出測量結(jié)果，滿足系統(tǒng)的自動控制。

3.

特征

●非接觸式測量:工業(yè)儀表中zui理想的測量方式●精度高、反應(yīng)靈敏●適用面廣:有毒、強腐蝕性、高壓力、各種復(fù)雜情況、可用于火災(zāi)爆炸性氣體環(huán)境下的各種液體介質(zhì)測量●設(shè)置簡單、操作簡單●停止安裝、不清罐、 不動火●儀表無需定期標定●儀表工作可靠、性能穩(wěn)定●儀表無需使用側(cè)維護、免維護●使用壽命長●智能型、電子儀表●抗干擾能力強

二、磁反轉(zhuǎn)板液位計

眾所周知，液體具有流動性，地球?qū)@個地球上的液體具有吸引力(重力)和壓力的原理，產(chǎn)生了連通器的原理，磁反轉(zhuǎn)板是根據(jù)連通器的原理制成的。 磁翻轉(zhuǎn)板的液位結(jié)構(gòu)基于旁通管的原理，主管道內(nèi)的液位與容器設(shè)備內(nèi)的液位高度一致，基于阿基米德定理，磁浮體在液體中產(chǎn)生的浮力與重力平衡浮體浮到液面上，被測容器內(nèi)的液位升降時，液位計主管道內(nèi)的浮體也隨之浮到浮體內(nèi)的* 磁鋼通過磁耦合臺驅(qū)動指示器內(nèi)的紅白反轉(zhuǎn)板1 80°，液位上升時，反轉(zhuǎn)柱由白變?yōu)榧t時，羽柱由紅變?yōu)榘罪@示器的紅。 白邊界位置在容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際高度實現(xiàn)了液位的指示。

磁翻轉(zhuǎn)板液位計的主要技術(shù)參數(shù):

正常操作條件:

環(huán)境溫度:-20~80℃； 　　

相對濕度:5%至100 % (包括直接濕度)

環(huán)境壓力: 86kPa~108 kPa； 　　

測量范圍:0~12米(超過6m時使用法蘭連接)

顯示精度: ±； 10mm； 　　

介質(zhì)壓力:1.0、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0MPa； 　

介質(zhì)溫度:-120~450℃(型號為可選)

介質(zhì)密度: &ge； . 0.5g/cm3； 　　

介質(zhì)粘度: &le； 0.05Pa·； s； 　

接液材質(zhì):不銹鋼304、不銹鋼316、Ti等； 　

流程連接:根據(jù)用戶的需要，有多種選擇

三、磁致伸縮液位計

磁致伸縮液位傳感器的結(jié)構(gòu)部分由不銹鋼管(主軸)、磁致伸縮線(導(dǎo)線)、可動浮子(內(nèi)置*磁鐵)等構(gòu)成。 當(dāng)傳感器工作時，傳感器的電路部分向?qū)Ь€激勵脈沖電流，當(dāng)該電流沿導(dǎo)線傳播時，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。 傳感器桿外有浮子，浮子沿著桿根據(jù)液位的變化上下移動。 浮子內(nèi)部有一組*磁鐵。 當(dāng)脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁鐵磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生變化，由磁致伸縮材料構(gòu)成的波導(dǎo)管在浮子的位置產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波形脈沖，該脈沖以一定的速度沿著波導(dǎo)管返回，檢測單元被檢測出來。 通過測量發(fā)射脈沖電流和扭轉(zhuǎn)波的時間差，可以決定浮子的位置，即液面的位置。

四、干簧式液位計

干黃液位計傳感器的主配管中裝有單簧管和精密電阻器。 管外磁浮根據(jù)液位上下變化時，主配管內(nèi)的液面的干簧依次接通，使傳感器的電阻值變化的端子箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路模塊將電阻值轉(zhuǎn)換為4-20mA的電流輸出。

五、雷達液位計

雷達液位計采用發(fā)射的反射； 收到的工作模式。 從雷達電平儀的天線發(fā)射電磁波，并且這些波被物體的表面反射之后，由天線接收到的電磁波的發(fā)射和接收時間與液面的距離成比例。 關(guān)系式如下

D=CT/2

式中d <； br/>； 從雷達液位計到液面的距離

c； <； br/>； 光速

t>； <； br/>； 電磁波運行時間

雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時間，如果電磁波的傳播速度一定，就可以計算出從液面到雷達天線的距離，知道液面的水平。 　　

在實際運用中，雷達水平計有調(diào)頻連續(xù)波方式和脈沖波方式兩種方式。 采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的電平儀功耗大，應(yīng)采用四線制，電子電路復(fù)雜。 采用雷達脈沖波技術(shù)的液位計，功耗低，能夠以雙線式24V DC供電，易于實現(xiàn)本質(zhì)安全，適用范圍廣。 　

VEGAPULS雷達液位計采用脈沖微波技術(shù)，其天線系統(tǒng)發(fā)射頻率為6.3GHz且持續(xù)時間為0.8ns的脈沖波束，此后停止278ns，在脈沖發(fā)射停止期間，天線系統(tǒng)作為接收器接收反射波，并且同時進行回波圖像數(shù)據(jù)處理

六、超聲波液位計

從探頭部發(fā)射超聲波，被液面反射，再次接收探頭部，從探頭到液面的距離與超聲波的經(jīng)過時間成正比

距離[m] =時間×； 音速/2 [m]

音速溫度補償公式:

環(huán)境聲速= 331.5 + 0.6×； 溫度

七、壓力式液位計

靜壓式液位計變送器通過測量液體的高度來測量產(chǎn)生的靜壓。 當(dāng)將液位變送器的傳感器部分投入液體介質(zhì)時，傳感器將液體的靜電壓變換為電壓信號，該電壓信號被放大而變換為相應(yīng)的液位高度，通過液位計附帶的模塊而被變換為4~20mADC標準電流信號并輸出。

八、電容式液位計

高頻電容式液位寄存器基于電容感應(yīng)原理，在被檢測介質(zhì)吸入測量電極高度的變化時，會引起該電容的變化。 可將各種物位、液位介質(zhì)高度的變化轉(zhuǎn)換為標準電流信號，并傳送至操作控制室，用于二次儀表或計算機裝置的集中顯示、報警、自動控制。 其良好的結(jié)構(gòu)和安裝方式適用于高溫、高壓、強腐蝕、易結(jié)晶、防堵塞、冷凍和固體粉狀、粒狀材料。

九、射頻導(dǎo)納式液位計

射頻導(dǎo)納是從電容式發(fā)展起來的物質(zhì)控制技術(shù)，是電容式物質(zhì)技術(shù)的進步。 所謂射頻導(dǎo)納，導(dǎo)納的含義是電氣中阻抗的倒數(shù)，是電阻性成分、電容性成分、感性成分的綜合，由于是射頻即高頻液位計射頻譜，所以可以理解為射頻導(dǎo)納在射頻上測量導(dǎo)納。 當(dāng)計量器工作時，計量器的傳感器與灌壁、被檢測介質(zhì)形成導(dǎo)納值，物體位置變化時，導(dǎo)納值發(fā)生變化，電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換為物體位置信號輸出，實現(xiàn)物體位置測量。

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