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技术文章
浅析液位计与料位计的工作原理
点击次数：1998 发布时间：2012-11-8
料位计和液位计有时也称为：料位变送器或液位变送器。料位开关（也称料位限位开关）是指对容器中固体物料的高度是否到达某一定位置（通常为上限或下限）进行检测的传感器。
液位开关（也称液位限位开关）是指对容器中液体的高度是否到达某一定位置（通常为上限或下限）进行检测的传感器。
此种传感器通常输出继电器的接点信号或集电开路信号，仪表箱输出信号一般与驱动指示灯、报警器或输入PLC进行连锁顺序控制。
料位计是指对容器中固体物料高度的变化进行实时连续检测的传感器。
液位计是指对容器中液体高度的变化进行实时连续检测的传感器。
此种传感器通常输出4-20ma或1-5V的标准信号与显示仪表或计算机系统连接，重锤式料位计也可以通过RS-485或现场总线方式与计算系统相连接。
LW系列电容式料位开关（又名料控制器），能对工业生产过程中各种粉状、颗粒状物料进行上、下位检测，并发出相应的“开、关”控制信号，实现料位到位指示、控制或报警。既可与信号灯、继电器、讯响器等配套使用，又可与计算机相接。广泛用于电力、水泥、化工、粮食加工等行业中。
液位计主要用于生产过程中对罐、釜、塔等液位或界面的检测与控制。操作使用中应先了解液位计工作原理。
1、电容式液位计原理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，容器壁作为电容的另一。两电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，两电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，可通过两电间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电都有缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
2、放射形物位计原理是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大。
3、超声波物位计原理是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。
4、玻璃管液位计和玻璃板液位计统称为连通器式液位计。连通器式液位计原理就是应用z普通的玻璃液位计，它的点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
5、差压式液位计原理有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
6、吹泡式液位计原理是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：
1、电容式液位计原理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，容器壁作为电容的另一。两电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，两电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，可通过两电间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电都有缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
2、放射形物位计原理是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大。
3、超声波物位计原理是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。
4、玻璃管液位计和玻璃板液位计统称为连通器式液位计。连通器式液位计原理就是应用z普通的玻璃液位计，它的点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
5、差压式液位计原理有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
6、吹泡式液位计原理是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：
（1）一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；
（2）另一路进入压力计进行指示。
当液位z低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。
（2）另一路进入压力计进行指示。
当液位z低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。
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