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投入式液位計的基本工作原理就是靜壓液位測量,。液體介質(zhì)中,某一個深度產(chǎn)生的壓力就是測量點以上的介質(zhì)自身的重量所產(chǎn)生的,。它與介質(zhì)的密度和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣瘸烧?。通過公式P=ρgh反映了他們之間的比例關(guān)系,。其中P=壓力,ρ=介質(zhì)密度,,g=重力加速度,,h=測量點的深度。所以投入式液位計測量的物理量其實是壓力,,通過投入式液位計的標(biāo)定單位mH2O 就可以了解,。而實際的液位必須通過知道密度和重力加速度這兩個參數(shù)后,通過換算獲得,。這樣的換算在工業(yè)領(lǐng)域中通常是通過二次儀表或者PLC進行的,。
投入式液位計的優(yōu)點主要是:測量精度高;安裝方便,;信號可遠傳遙控,;可以通過選擇不同的材料抵抗各種介質(zhì)的腐蝕;適合用于防爆場合,;價格適中,。缺點表現(xiàn)為:測量信號需要換算;無法測量超過125℃的高溫介質(zhì)溫度,;測量介質(zhì)的密度必須均勻一致,。
幾種液位測量方式的比較
在工業(yè)領(lǐng)域中,要測量液位,,除了投入式液位計的靜壓液位測量外,,還有許多其他的方式和原理。
浮球液位計是一種依靠浮力原理測量液位的方法,。通常是通過浮球與刻度尺配合的方式,,使觀測者能夠直觀讀取液位的高度。優(yōu)點:能夠快速,、直觀地讀數(shù),;價格低廉;安裝簡便,。缺點:精度低,;安裝受容器形狀結(jié)構(gòu)的限制比較大;不適合用于腐蝕性強,、有危險性的介質(zhì),;無法實現(xiàn)遠傳和調(diào)節(jié)。
磁翻板液位計是靠安裝在容器內(nèi)部的磁力浮子,,帶動容器外部的磁力翻板翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換和液位顯示,。優(yōu)點:能夠快速、直觀地讀數(shù);價格較低,;可實現(xiàn)遠傳和調(diào)節(jié),。缺點:精度低;安裝復(fù)雜,;量程限制,;安裝體積比較大。
電容式液位傳感器是利用電容兩極板間電容值變化測量液面的高低,。優(yōu)點:體積較小,,容易實現(xiàn)遠傳和調(diào)節(jié);適用于具有腐蝕性和高壓介質(zhì),。缺點:介質(zhì)和液面上部的介電常數(shù)必須保持恒定才能準(zhǔn)確測量,;測量范圍受金屬棒長度限制;對容器材質(zhì)有較高的要求,;被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性,。
雷達液位計是通過探測自身發(fā)出的微波(波長很短的電磁波)被液面反射后的信息換算液/物面位置。優(yōu)點:可以測量壓力容器內(nèi)液位,,可以忽略高溫,、高壓、結(jié)垢和冷凝物的影響,;精度較高,;與介質(zhì)無直接接觸;耐腐蝕性強,;可在真空環(huán)境中使用,;安裝簡便。缺點:價格昂貴,;受容器幾何結(jié)構(gòu)和材料特性影響,;容易受電磁波干擾。
超聲波液位計是通過探測自身發(fā)出的超聲波被液面反射后的信號換算液/物面位置的,。優(yōu)點:與介質(zhì)無直接接觸,;耐腐蝕性強;精度較高,;安裝簡便,。缺點:價格比較昂貴;超聲波受傳輸媒介的氣體成分影響較大,;受容器幾何結(jié)構(gòu)特性影響較大,;不適用于有氣泡或懸浮物的介質(zhì);容易受電磁波干擾,。
氣泡法是通過氣源從容器底部向介質(zhì)內(nèi)充氣。供氣系統(tǒng)內(nèi)的吹氣壓力只有與容器底部的液體靜壓平衡時,,氣體才會從氣管內(nèi)進入容器形成氣泡,。這時測量供氣系統(tǒng)內(nèi)的氣壓可換算出測量點的靜壓,,進而得到液位值。優(yōu)點:耐腐蝕性強,;能夠測量高溫介質(zhì),。缺點:維護費用較高;精度較低,。
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