本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析,来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,系统的了解液位计,从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。
常见液位计种类 1、磁翻板液位计 2、浮球液位计 3、钢带液位计 4、雷达物位计 5、磁致伸缩液位计 6、射频导纳液位计 7、音叉物位计
8、玻璃板/玻璃管液位计 9、静压式液位计 10、压力液位变送器 11、电容式液位计 12、智能电浮筒液位计 13、浮标液位计 14、浮筒液位变送器 15、电接点液位计
16、磁敏双色电子液位计 17、外测液位计 18、静压式液位计 19、超声波液位计
20、差压式液位计(双法兰液位计 常用液位计的工作原理 1、磁翻板液位计
磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。
原理:连通器原理,根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成,当被测容器中的液位升降时,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转180°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色,面板上红白交界处为容器内液位的实际高度,从而实现液位显示。
2、浮球液位计
浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关作用,使串连入电路的元件(如定值电阻的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。
3、钢带液位计
它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子根据液位的情
况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。
4、雷达液位计
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。
5、磁致伸缩液位计
磁致伸缩液位计的传感器工作时,传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,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扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置,即液面的位置。
6、射频导纳液位计
射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成,传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表,控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来,从而实现了物位的连续测量。
7、音叉物位计
音叉式物位控制器的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测,处理并将之转换为一个开关信号。
8、玻璃板液位计(玻璃管液位计
玻璃板式液位计是通过法兰与容器连接构成连通器,透过玻璃板可直接读得容器内液位的高度。
9、压力液位变送器
压力式液位计采用静压测量原理,当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρ.g.H,通过测取压力P,可以得到液位深度。
10、电容式液位计
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,比如:ε1>ε2,则当液位升高时,电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小,电容量也减小。所以,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。
11、智能电浮筒液位计
智能电浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁藕合原理设计而成的液位测量仪表,仪表可用来测量液位、界位和密度,负责上下限位报警信号输出。
12、浮标液位计
它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带(绳的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子根据液位的情况带动钢带(绳移动,位移传动系统通过钢带(绳的移动带动现场指示装置,进而在显示装置上显示液位的情况。
13、浮筒液位变送器
浮筒浸没在浮筒室内的液体中,与扭力管系统刚性连接,扭力管系统承受的力是浮筒自重减去浮筒所受的浮力的净值,在这种合力作用下的扭力管扭转一定角度。浮筒室内液体的位置、密度或界位高低的变化引起浸没在液体中的浮筒受到的浮力变化,从而使扭管转角也随之变化。该变化被传递到与扭力管刚性连接的传感器,使传感器输出电压变化,继而被电子部件放大并转换为4~20mA电流输出。浮筒液位变送器采用微控制器与相关的电子线路测量过程变量,提供电流输出,驱动LCD显示及提供HART通信能力。
14、电接点液位计
电接点水位计根据水与汽电阻率不同而设计。测量筒的电极在水中对筒体的阻抗小。在汽中对筒体的阻抗大。随着水位的变化,电极在水中的数量产生变化。转换成电阻值的变化。传送到二次仪表,从而实现水位的显示、报警、保护联锁等功能。
15、磁敏双色电子液位计
磁敏电子双色液位计是选用优质不锈钢及进口电子元件制造,显示部位采用高亮度LED双色发光管,组成柱状显示屏,通过LED光柱的红绿变化,可实现液位上、下限报警和控制。
16、外测液位计
外测液位计是一种利用声纳测距原理,“微振动分析”技术从容器外测量液位的仪表。将两个小巧的外测液位计超声波传感器一个安装在罐体的底部,另一个安装在罐体的侧壁来进行密度变化的补偿。外
测液位计传感器的信号经过微处理器转变,输出到本地显示或用户控制系统。可以计算出罐内液体的高度和罐内液体的容积。
17、静压式液位计
常用20种液位计工作原理
