几种液位仪表的简单介绍

　　根据使用的物理原理，液位测量仪表可分为直读式液位仪表和差压式液位仪表，包括压力式、浮力式液位仪表、电阻式、电容式和电感式液位仪表、超声波液位仪表和核辐射式液位仪表。

一、直读式液位计

　　液位可直接从测量机构读取，玻璃管或玻璃板液位计利用通讯装置的原理与旁路玻璃管或玻璃板一起读取。根据测量要求，有透明型和反射型。

二、浮子液位计

　　利用液面上的浮子或浸在液体中的浮标，在浮力作用下工作的，也叫沉筒。仪器有两种：一种是测量过程中浮力保持不变，如浮球液位计、浮标液位计等。当浮标随液位变化时，浮标的位移通过杠杆或钢丝绳等机构传递，再由电位器和数字刻度盘转换成模拟或数字信号。另一种是测量过程中浮力的变化，比如浮子液位计。当液位变化时，浮子浸入液体的程度不同，受到的浮力也不同。如果把浮力的变化转换成差动变压器铁心的位移，就可以输出相应的电信号进行指示、记录、报警和调整，也可以远距离传输。

三、差压式液位计

　　差压式液位计使用液体的静压来测量液位。液体的底部压力与容器内的液位和液面上的气压有关。如果测量开口容器中液位液位高度可通过压力测量仪表或压力变送器间接测量；如果在带压力的密封容器中测量液位，采用压差测量法，消除压力对液位的影响，容器底部与差压变送器的正压室相连，液位上的空间与负压室相连，即可测量液位。

四、测电式液位仪表

　　物位的变化转化为电阻、电容、电感等电气参数的变化，再转化为电信号输出。这类仪器分为电阻式、电容式和电感式。

①电阻式液位计利用液位变化引起电极电阻变化的原理。如果电阻因液位的变化而逐渐变化，可用于连续测量液位；只有当料位变化到接触电极时，电阻才发生突变，可用于定点报警控制料位。电阻式液位计工作时，电极与被测介质接触的一般是导电液体。如果电极的表面接触条件发生变化，例如污垢、生锈和腐蚀，表面接触电阻就会发生变化，从而导致测量误差。用的时间越长，误差就越大。因此，这种仪器虽然结构简单，但应用范围并不广。主要用于液位报警和控制，很少用于连续测量。

②当电容式液位计的液位发生变化时，电极的电容也会发生变化。利用这一原理，电容式液位计可以测量导电液体和非导电液体的液位以及非导电颗粒状固体的料位。两个同轴的相互绝缘的导电金属圆筒被不导电的圆筒隔开电介质，构成电容器，其电容为:

　　式中ε为介质介电系数，L为圆筒电极的高度, D和d分别为外电极内径和内电极外径。物位变化引起ε，L，D/d变化，从而导致电容的变化。测量变化值以测量料位。根据这一原理，使用不同形状的各种电容测量头，可以形成多种电容式物位计。现代电容式物位计采用安全防爆措施，其应用范围已扩展到一些化工、石油和轻工部门。电容式物位计是应用最广泛的电平表之一。

③电感式液位计利用自感、互感或因液位变化而引起的感应电流的变化来测量液位。常用的有感应式高频电平表或谐振式电平表。液位信号报警器也可以用导磁材料浮子和电磁感应线圈制成。感应测量可以实现完全非接触测量。

五、超声波液位计

　　超声波在液体中有很好的指向性，遇到界面时可以反射。因此，可以通过测量超声波从发射到反射的时间来确定液位的高度。通常，电激励用于制造压电换能器，如锆钛酸铅、铌镁酸铅、钛酸钡等。通常使用的压电换能器发射声波，并且从液体表面反射的声脉冲被压电换能器转换成电脉冲。超声波在液体中来回通过的时间由计时电路测量，并且根据液体中的超声波传播速度可以计算出液面高度。声波可以由同一个换能器或两个换能器接收和发射。根据声波传播介质的不同，超声波液位计可分为液体介质、气体介质和固体介质。

　　使用超声波液位计进行测量的优点是检测元件不与被测液体接触，因此适用于测量强腐蚀性、高压、有毒、高粘度液体的液位。另外，它不怕烟，不怕光，不怕电磁干扰。可测量各种液体的液位和粉状固体的料位，也可用于测量两种液体之间的界面、液位差和料位差。固体测量可以测量沸腾介质的液位，允许液位波动和倾斜，如测量火箭、飞机、船舶的燃料仓中的液位。液基测量应用广泛，这种方法用于海水深度测量。

六、辐射物位计

　　物位是利用一定物位的液体或固体吸收核辐射使辐射强度减弱的原理来测量的。核辐射可以穿透厚钢板等固体，所以这种仪器可以进行非接触式测量，不需要打开容器，可以在强光、烟雾、高压、高温等恶劣工作条件下测量高粘度、爆炸性、腐蚀性介质的液位。这是其他类型的水平仪无法比拟的优势。但核辐射影响人体健康，需要采取现场劳动保护措施，这在一定程度上限制了核辐射物位计的推广应用。

七、钢带浮子液位计

　　直接读取钢带浮子液位计是最简单的液位计，只能就地显示。

八、浮子液位计

　　浮子液位计是一种可变浮力液位计。当被测液位发生变化时，浮子的淹没体积会发生变化，浮力也会发生变化。液位的变化可以通过测量浮力的变化来确定。

　　液位的变化与弹簧的变形成正比。弹簧的变形可以通过多种方法测量，既可以就地指示，也可以通过差动变压器等转换器远程控制。