液位計有哪些種類
液位計有哪些種類？液位測量是化工、電力、冶金等工礦企業(yè)必不可少的測控工作，液位計的種類很多種，必須根據(jù)測量介質(zhì)不同和工況環(huán)境不同選擇不同的液位計。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、玻璃板液位計等。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某定點產(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、浮筒式液位計等。它們是利用浮子的高度隨液位變化而改變或液體對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，通過測出這些電量的變化來測知物位的。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物料時，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，測出這些變化就可以測知物位。
(7)光學(xué)式物位儀表
這類儀表是利用物位對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。
常見液位計的優(yōu)缺點
在工業(yè)場合中，根據(jù)不同的工況、被測介質(zhì)、環(huán)境，有著不同的液位測量方式。本文將對常見的液位計的優(yōu)缺點列舉如下。
一、浮球液位計
許多人會把浮球液位計和浮球液位計弄混，但實際上它們存在一定的差別。浮球液位計的測量方法是根據(jù)阿基米德定律加以實現(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浮球也隨著上下移動，使儀表人員能夠直觀讀取液位的位置。浮球液位計的優(yōu)點是度數(shù)直觀、快速、便捷，且價格低廉，便于安裝。其缺點是精度低，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都不適合用于腐蝕性強(qiáng)，或具有危險性的液體介質(zhì)。計為Float-11 P耐酸堿型浮球液位計經(jīng)過高級工程師的研發(fā)，最終通過隔爆和本安雙重防爆認(rèn)證（隔爆等級Ex d IIC T6，本安等級Ex ia IIC T6），可以很好地應(yīng)用于危險場合之中。加之計為設(shè)計的涂層（PP/PTFE）工藝，讓Float-11P更加適合測量強(qiáng)腐蝕性的液體。
二、浮標(biāo)液位計
浮標(biāo)液位計的工作原理是在容器中放置一個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)液位計的優(yōu)點是可以準(zhǔn)確地標(biāo)識液位，其缺點是浮標(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讀取浮標(biāo)位置，而如今人們利用磁裝置來讀取浮標(biāo)位置，這種方式就被成為浮標(biāo)液位計。
三、磁翻板液位計
磁翻板液位計是靠安裝在主測量管內(nèi)的磁浮子帶動外部的磁翻片實現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)換和液位顯示。當(dāng)液位變化時，磁浮子便帶動磁翻片隨液位的變化而上下移動。磁翻板液位計的優(yōu)點是度數(shù)快速、直觀，與干簧管遠(yuǎn)傳變送器還有磁開關(guān)配套使用可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸及控制。其缺點是量程具有限制性，且對于較長量程的磁翻板液位計來說，運輸和安裝過程相對復(fù)雜。
四、雷達(dá)液位計
雷達(dá)液位計是通過發(fā)出的微波脈沖被液面反射后的信息計算出液面位置的。即，當(dāng)發(fā)射脈沖碰到被測介質(zhì)表面時，一部分微波脈沖能量被反射回來，通過時間擴(kuò)展技術(shù)原理，計算出發(fā)射脈沖和接收脈沖的時間間隔，從而推算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。雷達(dá)液位計的優(yōu)點是可以測量壓力容器內(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，采用非接觸式測量法，可在真空環(huán)境中使用。其缺點是價格昂貴，容易受容器結(jié)構(gòu)和材料特性的影響，有時候還會遭受電磁波干擾。
五、超聲波液位計
超聲波液位計是通過探測自身發(fā)出的超聲波被液面反射后的信號來計算液面位置的。具體來說，就是超聲波液位計的換能器發(fā)出高頻超聲波脈沖，當(dāng)遇到被測液位表面時，該脈沖便被反射回來，部分反射回波被換能器重新接收，轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波液位計的優(yōu)點是同樣采用非接觸式測量法，精度較高，安裝簡便。其缺點是不能應(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
選擇液位計時應(yīng)考慮以下因素：
(1)測量對象，如被測介質(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)測量和控制要求，如測量范圍、測量(或控制)精確度、顯示方式、現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)距離指示、與計算機(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及選型要點如下：
a.浮球液位計
在液體中放入一個空心的浮球，當(dāng)液位變化時，浮球?qū)a(chǎn)生與液位變化相同的位移。可用機(jī)械或電的方法來測得浮球的位移，其精確度為±(1~2)%，這種液位計不適用于高粘度的液體，其輸出端有開關(guān)控制和連續(xù)輸出。
在凈水廠的設(shè)計中，多將此種液位計用于集水井的液位測量以控制排水泵的自動開停。
b.靜壓(或差壓)式液位計
由于液柱的靜壓與液位成正比，因此利用壓力表測量基準(zhǔn)面上液柱的靜壓就可測得液位。根據(jù)被測介質(zhì)的密度及液體測量范圍計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。這種液位計的精確度為±(0.5~2)%。
c.射頻電容液位計
在容器內(nèi)插入電極，當(dāng)液位變化時，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。其精確度為±(0.5~1.5)%。
電容式液位計具有以下優(yōu)點：傳感器無機(jī)械可動部分，結(jié)構(gòu)簡單、可靠；精確度高；檢測端消耗電能小，動態(tài)響應(yīng)快；維護(hù)方便，壽命長。缺點是被測液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會引起誤差。電容式液位計一般用于調(diào)節(jié)池、清水池等的液位測量。
當(dāng)測量范圍不超過2m 時，采用棒狀、板狀、同軸電極；當(dāng)超過2m 時，采用纜式電極。當(dāng)被測介質(zhì)為水時，采用帶絕緣層(可用聚乙烯)的電極。
d.超聲液位計
超聲液位計的傳感器由一對發(fā)射、接收換能器組成。發(fā)射換能器面對液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。根據(jù)發(fā)射至接收的時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%。
這種液位計無機(jī)械可動部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，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量。但此種方法有一定的盲區(qū)，且價格較貴。