常见液位计及其工作原理(一)

2016-01-31 859

常见液位计及其工作原理(一)


常见液位计有一下几种:
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

 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。

 

液位计安装使用及注意事项
玻璃管液位计的安装和使用注意事项:
· 这种液位计在运输安装时要谨防机械撞击,以免玻璃破碎,这是必须小心的。
· 液位计都有各自的规格和型号,一定要选一个适合的型号,比如说一些介质要用无色透光式液位计,还有一些可能就要用要带蒸汽夹套的液位计,用来保温作用。湿度传感器探头 , , 不锈钢电热管 PT100 传感器 , , 铸铝加热器 , 加热圈 流体电磁阀 。
· 液位计安装后,当容器液体温度很高时,不能马上打开阀门,要预热一段时间,带玻璃管液位计有一定温度之后再开启阀门,目的是防止玻璃热胀冷缩导致破裂。
· 液位计使用过程中要定期清洗玻璃管内外壁,以免视线模糊,清洗的时候一定要把上下两个阀门关紧,以免容器液体流出,然后再把拆下来的玻璃管用水冲洗,或者用酒精浸泡。安装的时候也要注意要小心,也要有方法。
· 如果是玻璃管破裂需要更换的话,就要注意拆卸和安装了,当安装好后还要试一下是否会出现渗漏,只有不出现渗漏的情况下才可投入使用。
· 在使用时要时常检修维护,以免生锈腐蚀导致渗漏,同时要做好使用记录和维修记录。
玻璃板液位计的安装使用注意事项:
· 在安装时,为了确保自动密封的作用,容器内的液体必须要有一定压力,至少要大于零点二兆帕,在打开上下阀门时,阀杆退出转数不能少于四圈,因为,钢球封门时不至于碰到阀杆的顶端,以免遭到破坏。
· 在运输以及开箱搬运过程中,一定要注意不要碰到比较硬的东西,以免玻璃板破碎。
· 同样要注意规格型号,不能安装不合适规格的液位计,有些介质对液位器是有限制的,比如一些对玻璃板或者钢板有腐蚀作用的介质就不能使用。
· 其他维护清洁,拆洗安装跟玻璃管液位计的方法是差不多的。
  
磁性浮子液位计的安装使用注意事项:
· 测量对象要考虑,如被测介质的物理和化学性质以及工作压力、温度、安装条件、液位变化的速度等;再一个就是测量和控制要求,如测量范围、测量精确度、显示方式、现场指示、远距离指示以及与计算机的接口、安全防腐、可靠性、施工方便性等,这些都是要考虑的,只有充分考虑这些,你才能够选择适合使用的。
· 安装的时候要保证液位计垂直,同时要保证浮子能够活动自如,安装的时候不能安装反了,其他事宜跟玻璃板玻璃管液位计是差不多的。因此,我们只有知道各种液位计的安装使用方法才能够真正的安装好它。
 
磁翻板液位计的安装使用注意事项:
· 使用之前,要用校正磁钢把液位计零位以下的小球设置成红色的,其他部位的小球则要设置成白色。
· 在用户自行添装伴热管路的时候,要选择非导磁的材料,比如说紫铜管之类的材质,而伴热管路的温度则要根据具体的介质来确定。而磁翻板液位计的安装位置,也要注意避开或者远离介质的进出口处,否则会因为局部区域介质的快速变化,影响测量数据的准确性。同时还需要注意的就是,在介质内不要含有固体的杂质,或者说带有磁性的物质,这些都会对浮球的工作造成阻碍。
· 在磁翻板液位计的周围,也是不允许有带有导磁性的物质接近的,也不要使用铁丝来固定液位计,这样也会影响液位计的正常工作。
· 在安装的时候,首先要注意的就是打开液位计的底部,将浮球装入,需要注意把带磁性的一端向上,不能装反。
· 在安装完毕之后,调试时应该首先打开液位计上面的引管阀门,然后缓慢的开启下面的阀门,让介质缓慢平稳的进入检测导管之内,并观察液位计上的红白球翻转是否正常,如果正常的话,把下面的引管阀门关闭,之后打开排污阀,让主导管之内的液体位置逐渐下降,就这样重复操作三次,等到确认液位计的工作正常之后,就可以投入正常的运行工作。
电容式液位计的安装使用注意事项:
· 露天安装时,探极线不能裸露于容器以外,以免雨天探极线着水出现测量误差。
· 外壳或接线盒下部的不锈钢过程连接部件,必须可靠与容器外壁连接(接地),其接触电阻不能大于2。
· 在正常工作中,探极线在容器内不能有较大的摆动幅度,否则会出现信号不稳定现象。
· 探极线安装时,应尽量远离容器内壁,最小距离不能< 100 mm。当受条件限制,距离<100mm时,探极线与容器的距离必须保证相对固定。
· 对单线软探极,多余部分可通过过程联接件上端拉出后剪掉,然后拧紧押金螺栓,而双绞线探极,多余部分可盘扎在被测液面以上,绝对不允许将多余部分盘绕在容器底部或有效测量段。
· 在容器内有搅拌或液体可能产生大量气泡时,为保护探极线和避免液体波动及气泡而产生的虚假液位,可在容器内放置一内径>80mm金属或非金属管,管的下端应开口获流进液孔,液面以下留排气孔,使用金属管时,应保证探极线在管内位置相当稳定,必要时对探极线加支撑拉直。
 

超声波液位计的安装使用注意事项
· 超声波液位计选择量程:如果测量液体,可以按照标称量程选型。如果是测量固体(请事先咨询厂家销售人员),需要将量程加大如果是松软的物体(比如面粉棉花海绵)将不能使用。如果测量液位有覆盖面大的气泡,也要加大量程气泡厚度超过5cm将不推荐使用。空气中有粉尘或者蒸汽,请事先咨询厂家技术人员要加大量程使用。
· 超声波液位计选择探头材料,主要看环境是否有腐蚀性: 一般的弱酸弱碱环境可以用普通探头,腐蚀性强的,要用防腐的探头。强酸碱的场合,我们还要考虑是否会形成雾气,会形成雾气的场合,还要求加大量程使用。
· 探头的安装位置,根据发射角和可能产生的虚假反射回波:超声波波束通过探头聚焦,脉冲波束的发射就好像手电筒的光束一样,不同类型不同量程的探头的发射角不同。在发射角内的任何物体,如:管道、容器支架和其他装置,都会造成很强的虚假回波,特别是发射内距离探头最近的几米处。
· 当换能器发射超声波脉冲时,都有一定的发射角。从换能器发射表面到被测介质表面之间,又发射的超声波波束所辐射的区域内,不得有障碍物。因此,选择换能器安装位置时应尽可能的避开障碍物,如人梯、支架、泵阀设备等。无法避开的情况下,可通过程序调整滤掉虚假回波。换能器应与被测介质表面垂直,以保证能接收到反射回波信号。此外,换能器发射面距最高液位需有足够距离,最高液位不得进入测量盲区。
· 换能器发射超声波脉冲时。都有一定的发射角。从换能器发射表面到被测介质表面之间,又发射的超声波波束所辐射的区域内,不得有障碍物。因此,选择换能器安装位置时应尽可能的避开障碍物,如人梯、支架、泵阀设备等。无法避开的情况下,可通过程序调整滤掉虚假回波。换能器应与被测介质表面垂直,以保证能接收到反射回波信号。此外,换能器发射面距最高液位需有足够距离,最高液位不得进入测量盲区。
雷达液位计的安装使用注意事项
· 雷达液位计安装注意事项:测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算,但在特殊情况下,若罐低为凹型或锥形,当物位低于此点时无法进行测量。若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐低可见,此时为保证测量精度,建议将零点定在低高度为C的位置。理论上测量达到天线尖端的位置是可能的,但是考虑到腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。对于过溢保护,可定义一段安全距离附加在盲区上。最小测量范围与天线有关。随浓度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以将其反射,但在一定的条件下是可以进行测量的。
· 雷达液位计在使用中要需要注意的事项: 
  1、雷达液位计测量范围要从它接触到波束时开始计算,但是如果雷达液位计的罐底部位是凹形,则要从它的最低点算起。 
  2、使用时要注意其介质电常数,如果介质为低介电常数,当其处于低液位时,最好将零点定在低高度为C的位置,这样能够获得更好的测量精度。 
  3、在测量时要考虑腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。  
  4、天线会对最小测量范围产生影响。 
  5、设置一段安全距离附加在盲区上,能够起到过溢保护作用。
 

 

 

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