物位測量的幾種方法

時間：2019-11-12閱讀：7915

1.接觸式測量

　　接觸式測量是從鋼帶浮子液位計為開端，以各種方式測量浮子距離而演化到各種現(xiàn)代化儀表如伺服式、磁致伸縮式等等鋼帶浮子式：早期的液位計，現(xiàn)今都面臨著更新?lián)Q代工作原理浮子受浮力浮在介質(zhì)表面，通過變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破壞了力平衡后，浮子也跟隨上升下降，帶動鋼帶運行。理論精度在2-3mm左右安裝復(fù)雜，可靠性較低，由于機械部件多，很容易發(fā)生鋼帶卡死不動的情況。光纖式即將鋼帶液位通過光碼盤讀出實現(xiàn)數(shù)字化。

　　2.磁致伸縮型

　　磁致伸縮型工作原理探棒上端電子部件產(chǎn) 生低壓電流脈沖，開始計時，產(chǎn)生磁場沿磁致伸縮線向下傳播，浮子隨著液位變化沿測量竿上下移動，浮子內(nèi)有磁鐵，也產(chǎn)生磁場，兩個磁場相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應(yīng)力波脈沖，脈沖速度已知，計算脈沖傳播時間即對應(yīng)液位變化。(電流以光速運行，所以其傳播時間與力波時間相比可忽略)精度*高能夠達到1mm 優(yōu)缺點分析磁致伸縮液位精度較高，可測油水分界面但由于其接觸的測量方式和較高的安裝、維護要求導(dǎo)致市場普及不廣。

　　3.伺服式液位計

　　伺服式液位計是近比較成功的新型液位計，主要應(yīng)用在輕油品的高精度測量中。與雷達液位計形成比較強的競爭。基本原理同鋼帶式液位計，但具有的力傳感器以及伺服系統(tǒng)，形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過考慮鋼帶自身重力，地調(diào)節(jié)浮子高度以達到平衡浮力和重力，得到的當(dāng)前液面到罐頂高度，以得到液位值。精度高，能夠達到1mm，滿足計量級要求。使用于平靜的輕質(zhì)無腐蝕性液體。安裝調(diào)試比較麻煩，同樣有接觸式液位計的各種不利因素價格高昂。

　　4.靜壓式液位計

　　靜壓式液位計比較特殊，其利用均勻液體的壓強與高度成正比的關(guān)系通過測量液體底部的壓力來折算液位高度。 P=ρgh (P 壓強)由于其受介質(zhì)密度和溫度影響很大，所以常常精度比較差，而為消除這些影響，需要很多其他測試儀表，結(jié)果搭建一套*的靜壓測量系統(tǒng)價格很高。

　　5.非接觸式測量

　　非接觸式測量通常采用發(fā)射能被所測介質(zhì)反射的波的形式進行測量，利用已知的波傳播速度，通過直接或間接測量波的傳播時間來得到液面與測量儀表間的距離，進而得到液位值。根據(jù)發(fā)射波種類有光波激光液位計超聲波超聲波液位計電磁波雷達液位計。

　　6.雷達測量

　　雷達測量采用發(fā)射電磁波形式，由于所測介質(zhì)的介電常數(shù)均大于空氣和真空的1，由于介質(zhì)的不連續(xù)性，在空氣和液體分界面出就會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，電磁波在空氣中傳播速度基本不受溫度影響，所以通過測量電磁波從發(fā)射到反射被接收之間的時間，就可以測出液位計離液面的高度，進而得到液位值。雷達液位計又分兩大類，它們的具體測量原理并不相同。雷達物位計分類脈沖式調(diào)頻連續(xù)波方式(FMCW)。

　　7.脈沖雷達測量

　　脈沖式雷達的原理和超聲波式基本一致。雷達發(fā)射短微波脈沖，脈沖在液面處被反射，雷達接收到反射回波通過信號處理，得到目標(biāo)距離。 R=c*(t1-t0)/2 市場上一般低價位的雷達液位計均為脈沖式，代表的有 KROHNE、siemens、E+H、VEGA等等精度：±5~10mm

　　8.調(diào)頻連續(xù)波方式(FMCW)

　　原理：線性掃頻，測頻等效于測時，得到電磁波傳播時間，進而得到距離。調(diào)頻連續(xù)波雷達的優(yōu)點精度高可達± 0.5mm 抗干擾能力強適用范圍廣可用于腐蝕性、高溫高壓、不平靜液體無移動部件，免維修，可靠性高安裝方便配置靈活，不同天線與雷達頭組合適用不同測量環(huán)境國外雷高精度的調(diào)頻連續(xù)波雷達在世界上以瑞典的SAAB公司的saab-pro系列和saab-rex系列為典型。 pro系列為控制級別的液位計，精度±3~10mm Rex系列是具有貿(mào)易交接認(rèn)證的±0.5mm精度液位計。也是當(dāng)今精度*高的雷達液位計。達液位計所有產(chǎn)品都采用調(diào)頻連續(xù)波方式，價格比較貴。

丹東時代東科儀器有限公司

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