液位計(jì)有哪些種類
液位計(jì)有哪些種類？液位測(cè)量是化工、電力、冶金等工礦企業(yè)必不可少的測(cè)控工作，液位計(jì)的種類很多種，必須根據(jù)測(cè)量介質(zhì)不同和工況環(huán)境不同選擇不同的液位計(jì)。如果按工作原理區(qū)分就有以下類型。
(1)直讀式物位儀表
這類儀表主要有玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)等。它們是利用連通器的原理工作的。
(2)差壓式物位儀表
這類儀表又可分為壓力式物位儀表和差壓式物位儀表。它們是利用液柱或物位堆積對(duì)某定點(diǎn)產(chǎn)生壓力的原理而工作的。
(3)浮力式物位儀表
這類儀表又可分為浮子帶鋼絲繩或鋼帶的、浮球帶杠桿的和沉筒式的幾種。如磁浮子液位計(jì)、浮筒式液位計(jì)等。它們是利用浮子的高度隨液位變化而改變或液體對(duì)浸沉于液體中的浮子(或沉筒)的浮力隨液位高度而變化的原理來(lái)工作的。
(4)電磁式物位儀表
這類儀表可分為電阻式(即電極式)、電容式和電感式等幾種。它們是把物位的變化轉(zhuǎn)換為一些電量的變化，通過(guò)測(cè)出這些電量的變化來(lái)測(cè)知物位的。另外，還有利用壓磁效應(yīng)工作的物位儀表。(5)核輻射式物位儀表這類儀表是利用核輻射透過(guò)物料時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度而變化的原理而工作的，目前應(yīng)用較多的是7射線。
(6)聲波式物位儀表
這類儀表可以根據(jù)它的工作原理分為聲波遮斷式、反射式和阻尼式幾種。它們的原理是：由于物位的變化引起聲阻抗的變化、聲波的遮斷和聲波反射距離的不同，測(cè)出這些變化就可以測(cè)知物位。
(7)光學(xué)式物位儀表
這類儀表是利用物位對(duì)光波的遮斷和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白熾燈光，也可以是激光。
常見(jiàn)液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
在工業(yè)場(chǎng)合中，根據(jù)不同的工況、被測(cè)介質(zhì)、環(huán)境，有著不同的液位測(cè)量方式。本文將對(duì)常見(jiàn)的液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)列舉如下。
一、浮球液位計(jì)
許多人會(huì)把浮球液位計(jì)和浮球液位計(jì)弄混，但實(shí)際上它們存在一定的差別。浮球液位計(jì)的測(cè)量方法是根據(jù)阿基米德定律加以實(shí)現(xiàn)的，又由于磁性作用，浮球與干簧管產(chǎn)生磁性吸合作用，使得容器的液位變化時(shí)浮球也隨著上下移動(dòng)，使儀表人員能夠直觀讀取液位的位置。浮球液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是度數(shù)直觀、快速、便捷，且價(jià)格低廉，便于安裝。其缺點(diǎn)是精度低，安裝位置受容器形狀結(jié)構(gòu)的限制，且市面上大部分的浮球液位計(jì)都不適合用于腐蝕性強(qiáng)，或具有危險(xiǎn)性的液體介質(zhì)。計(jì)為Float-11 P耐酸堿型浮球液位計(jì)經(jīng)過(guò)高級(jí)工程師的研發(fā)，最終通過(guò)隔爆和本安雙重防爆認(rèn)證（隔爆等級(jí)Ex d IIC T6，本安等級(jí)Ex ia IIC T6），可以很好地應(yīng)用于危險(xiǎn)場(chǎng)合之中。加之計(jì)為設(shè)計(jì)的涂層（PP/PTFE）工藝，讓Float-11P更加適合測(cè)量強(qiáng)腐蝕性的液體。
二、浮標(biāo)液位計(jì)
浮標(biāo)液位計(jì)的工作原理是在容器中放置一個(gè)具有特定重量的懸浮物體，然后用機(jī)械裝置與懸浮物體連接，并讀取其位置數(shù)據(jù)，而懸浮物體一般暴露于容器頂端的氣體中，即懸浮物體的底部面與液體表面互相接觸。浮標(biāo)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以準(zhǔn)確地標(biāo)識(shí)液位，其缺點(diǎn)是浮標(biāo)的位置讀取難度大。早期的浮標(biāo)系統(tǒng)使用機(jī)械部件，如繩、帶、滑輪和齒輪等方式來(lái)讀取浮標(biāo)位置，而如今人們利用磁裝置來(lái)讀取浮標(biāo)位置，這種方式就被成為浮標(biāo)液位計(jì)。
三、磁翻板液位計(jì)
磁翻板液位計(jì)是靠安裝在主測(cè)量管內(nèi)的磁浮子帶動(dòng)外部的磁翻片實(shí)現(xiàn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換和液位顯示。當(dāng)液位變化時(shí)，磁浮子便帶動(dòng)磁翻片隨液位的變化而上下移動(dòng)。磁翻板液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是度數(shù)快速、直觀，與干簧管遠(yuǎn)傳變送器還有磁開(kāi)關(guān)配套使用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸及控制。其缺點(diǎn)是量程具有限制性，且對(duì)于較長(zhǎng)量程的磁翻板液位計(jì)來(lái)說(shuō)，運(yùn)輸和安裝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。
四、雷達(dá)液位計(jì)
雷達(dá)液位計(jì)是通過(guò)發(fā)出的微波脈沖被液面反射后的信息計(jì)算出液面位置的。即，當(dāng)發(fā)射脈沖碰到被測(cè)介質(zhì)表面時(shí)，一部分微波脈沖能量被反射回來(lái)，通過(guò)時(shí)間擴(kuò)展技術(shù)原理，計(jì)算出發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔，從而推算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)量壓力容器內(nèi)液位，并且可以忽略高溫、高壓、結(jié)垢和冷凝物的影響；其精度較高，采用非接觸式測(cè)量法，可在真空環(huán)境中使用。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，容易受容器結(jié)構(gòu)和材料特性的影響，有時(shí)候還會(huì)遭受電磁波干擾。
五、超聲波液位計(jì)
超聲波液位計(jì)是通過(guò)探測(cè)自身發(fā)出的超聲波被液面反射后的信號(hào)來(lái)計(jì)算液面位置的。具體來(lái)說(shuō)，就是超聲波液位計(jì)的換能器發(fā)出高頻超聲波脈沖，當(dāng)遇到被測(cè)液位表面時(shí)，該脈沖便被反射回來(lái)，部分反射回波被換能器重新接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。超聲波液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是同樣采用非接觸式測(cè)量法，精度較高，安裝簡(jiǎn)便。其缺點(diǎn)是不能應(yīng)用于真空環(huán)境中，且受容器結(jié)構(gòu)特性影響。
如何選擇液位計(jì)
選擇液位計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下因素：
(1)測(cè)量對(duì)象，如被測(cè)介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及工作壓力和溫度、安裝條件、液位變化的速度等；
(2)測(cè)量和控制要求，如測(cè)量范圍、測(cè)量(或控制)精確度、顯示方式、現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)距離指示、與計(jì)算機(jī)的
接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
給水工程中常用的液位計(jì)及選型要點(diǎn)如下：
a.浮球液位計(jì)
在液體中放入一個(gè)空心的浮球，當(dāng)液位變化時(shí)，浮球?qū)a(chǎn)生與液位變化相同的位移。可用機(jī)械或電的方法來(lái)測(cè)得浮球的位移，其精確度為±(1~2)%，這種液位計(jì)不適用于高粘度的液體，其輸出端有開(kāi)關(guān)控制和連續(xù)輸出。
在凈水廠的設(shè)計(jì)中，多將此種液位計(jì)用于集水井的液位測(cè)量以控制排水泵的自動(dòng)開(kāi)停。
b.靜壓(或差壓)式液位計(jì)
由于液柱的靜壓與液位成正比，因此利用壓力表測(cè)量基準(zhǔn)面上液柱的靜壓就可測(cè)得液位。根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的密度及液體測(cè)量范圍計(jì)算出壓力或壓差范圍，再選用量程、精確度等性能合適的壓力表或差壓表。這種液位計(jì)的精確度為±(0.5~2)%。
c.射頻電容液位計(jì)
在容器內(nèi)插入電極，當(dāng)液位變化時(shí)，電極內(nèi)部介質(zhì)改變，電極間(或電極與容器壁之間)的電容也隨之變化，該電容量的變化再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的直流電信號(hào)。其精確度為±(0.5~1.5)%。
電容式液位計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：傳感器無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；精確度高；檢測(cè)端消耗電能小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；維護(hù)方便，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是被測(cè)液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會(huì)引起誤差。電容式液位計(jì)一般用于調(diào)節(jié)池、清水池等的液位測(cè)量。
當(dāng)測(cè)量范圍不超過(guò)2m 時(shí)，采用棒狀、板狀、同軸電極；當(dāng)超過(guò)2m 時(shí)，采用纜式電極。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為水時(shí)，采用帶絕緣層(可用聚乙烯)的電極。
d.超聲液位計(jì)
超聲液位計(jì)的傳感器由一對(duì)發(fā)射、接收換能器組成。發(fā)射換能器面對(duì)液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來(lái)，被接收換能器接收。根據(jù)發(fā)射至接收的時(shí)間可確定傳感器與液面之間的距離，即可換算成液位。其精確度為±0.5%。
這種液位計(jì)無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分，可靠性高，安裝簡(jiǎn)單、方便，屬于非接觸測(cè)量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于藥池、藥罐、排泥水池等的液位測(cè)量。但此種方法有一定的盲區(qū)，且價(jià)格較貴。