第5章物位的測量

本章介紹了物位的基本概念，以及物位測量的特點，詳細分析了一些典型物位計的工作原理，介紹了它們的優缺點、應用場合及使用的注意事項。返總目錄第5章物位的測量本章介紹了物位的基本概念，以及教學目錄：概述直讀式液位計浮力式液位計靜壓式液位計電容式物位計電阻式液位計超聲波式物位計導波雷達物位計5.15.25.35.45.55.65.75.8返總目錄教學目錄：概述直讀式液位計浮力式液位計靜壓式液位計電容式物位5.1概述5.1.1物位測量的一般概念5.1.2物位測量的工藝特點和主要問題重點：物位測量的基本概念。重點：液位測量的工藝特點。難點：料位測量的工藝特點。5.1.3物位測量儀表的分類返本章目錄5.1概述5.1.1物位測量的一般概念5.1.2物位測量

物位檢測是對設備和容器中物料儲量多少的度量。物位檢測為保證生產過程的正常運行，如調節物料平衡、掌握物料消耗數量、確定產品產量等提供可靠依據。在現代工業生產自動化過程監測中物位檢測占有重要的地位。一、定義：物位:儲物在容器中的積存高度。即液位、料位和界位的位置統稱為物位。

物位是液位、料位、界位的總稱。對物位進行測量、指示和控制的儀表，稱物位檢測儀表。5.1.1物位測量的一般概念返總目錄物位檢測是對設備和容器中物料儲量多少的度量。物位檢測為保5.1.2物位測量的工藝特點和主要問題1.液位測量的工藝特點液面是一個規則的表面，但當物料流進、流出時，會有波浪，或者在生產過程中出現沸騰或起泡沫的現象。大型容器中常會出現液體各處溫度、密度和粘度等物理量不均勻的現象。容器中常會有高溫、高壓，或液體粘度很大，或含有大量雜質、懸浮物等。返本節目錄返本章目錄5.1.2物位測量的工藝特點和主要問題1.液位測量的工藝2.料位測量的工藝特點物料自然堆積時，有堆積傾斜角，因此料面是不平的,難以確定料位高度。物料進出時，又存在著滯留區（由于容器結構而使不易流動的死角處，叫做滯留區），影響到物位最低位置的測準。儲倉或料斗中，物料內部可能存在大的孔隙，或粉料之中存在小的間隙，前者影響對物料儲量的計算，而后者則在振動或壓力、濕度變化時物位也隨之變化。3.界位測量中最常見的問題是界面位置不明顯，渾濁段的存在也影響測準。5.1.2物位測量的工藝特點和主要問題返本節目錄返本章目錄2.料位測量的工藝特點5.1.2物位測量的工藝特點和主要問題5.1.3物位測量儀表的分類

物位測量儀表的種類很多，而且還在不斷發展。按其工作原理可歸納為以下幾種：

直讀式物位測量儀表、浮力式物位測量儀表、

靜壓式物位測量儀表、電磁式物位測量儀表、

電容式物位測量儀表、超聲波式物位測量儀表

核輻射式物位測量儀表等。此外，還有聲學式、稱重式、重錘式、旋翼式等。

返本節目錄返本章目錄5.1.3物位測量儀表的分類物位測量儀表5.2直讀式液位計直讀式液位計是一種簡單而常用的液位測量儀表。其中最簡單的就是直接用直尺插入介質中來測量液位，另外就是用玻璃液位計進行測量。重點：玻璃液位計的原理、結構、特點。難點：玻璃液位計的分類，以及使用注意事項。返本章目錄返總目錄5.2直讀式液位計直讀式液位計是一種簡單而常用的液位測量儀5.2直讀式液位計

玻璃液位計的工作原理：按照連通器液柱靜壓平衡的原理工作的。優點：結構簡單、價格便宜，一般用在溫度及壓力不太高的場合就地指示液位的高低。

缺點：不能測量深色或粘稠的介質的液位，另外玻璃易碎，且信號不能遠傳和自動記錄。玻璃液位計按照結構可以分為玻璃管式和玻璃板式液位計兩種。返本章目錄5.2直讀式液位計玻璃液位計的工作原理：按照連通器當用玻璃液位計進行精確測量時應注意：應使容器和儀器中的介質具有相同的溫度，以免因密度不同而引起示值誤差。玻璃液位計管徑不宜太小，以免因毛細現象而引起示值誤差。應盡量減小連通管上的流動阻力，以減小液位快速變化時產生的動態誤差。為了改善儀表的動態性能，也不能把連通管上的閥門省掉。當玻璃管或玻璃板一旦發生損壞時，可利用連通管上的閥門進行切斷，以免事故擴大。5.2直讀式液位計返本章目錄當用玻璃液位計進行精確測量時應注意：5.2直讀式液位計返本5.3浮力式液位計

工作原理：基于液體浮力原理而工作的。浮力式液位計分為浮子式和浮筒式液位計兩種。優點：不容易受到外界環境的影響；浮子或浮筒直接受浮力推動，比較直觀、可靠，結構簡單、維修方便等。

缺點：由于具有可動部件，故容易受摩擦而影響它的靈敏度和增大誤差，而且可動部件易被污垢、銹蝕卡死而影響可靠性。另外，由于浮筒或浮子要垂直或橫伸于容器中，故所占空間較大。返本章目錄5.3浮力式液位計工作原理：基于液體浮力原理而工5.3.1浮子式液位計重點：各種浮子式液位計的特點、原理、結構和使用。難點：各種浮子式液位計的使用。5.3浮力式液位計5.3.2浮筒式液位計重點：各種浮筒式液位計的特點、原理和結構。難點：浮筒式液位計的校驗。返本章目錄5.3.1浮子式液位計重點：各種浮子式液位計的特點、原理、1、浮子式液位計：是一種恒浮力式液位計。（1）鋼絲繩（或鋼帶）式浮子液位計基本原理：

通過測量漂浮于被測液面上的浮子（浮標）隨著液面的變化而上下移動而產生的位移來檢測液位高低，其所受浮力的大小一定。即檢測浮子所在位置可知液面高低。浮子形狀常見有圓盤形、圓柱形和球形等。下面以圓柱形為例來作分析。如圖：

浮子通過滑輪和繩帶與平衡重錘連接，繩帶的拉力與浮子的重量及浮力相平衡，以維持浮子處于平衡狀態而漂在液面上，平衡重錘位置即反映浮子的位置，從而測知液位。5.3.1浮子式液位計1、浮子式液位計：是一種恒浮力式液位計。5.3.1浮子式液基本原理：理想情況下，浮子浸入液體的高度h是不變的，將來液位變化時，浮子隨液位上、下移動，通過滑輪使懸錘上、下移動，指示液位高低。

5.3.1浮子式液位計5.3.1浮子式液位計1、浮子式液位計：是一種恒浮力式液位計。基本原理：

但由于液體的黏性、傳動系統的摩擦等因素，液位變化△H只有達到一定的值時（即浮子浸入液體深度h變化到一定值時△h

），造成浮力發生△F的變化時，浮子才會動作，才可能帶動懸錘指示變化。這表明了液位計存在不靈敏區。1、浮子式液位計：是一種恒浮力式液位計。

杠桿浮球式液位計分為內浮式和外浮式。使用時若有沉淀物或凝結物附在浮球上，要重新調整平衡錘的位置，校正零位。這類儀表變化靈活，容易適應介質的溫度、壓力、粘度等條件。但受機械杠桿長度的限制，測量范圍較小。（2）杠桿浮球式液位計返本節目錄返本章目錄1-浮球2-連桿3-轉動軸4-平衡錘5-杠桿6-指針7-標尺杠桿浮球式液位計分為內浮式和外浮式。使用時若有沉5.3.1浮子式液位計

翻板由極薄的導磁金屬制成，每片寬10mm，垂直排列，并各自能繞框架上的小軸旋轉。翻板的一面涂有紅漆，另一面涂銀灰漆。（3）翻板式液位計返本節目錄返本章目錄5.3.1浮子式液位計翻板由極薄的導磁金屬制翻板式液位計翻板式液位計翻板式液位計工作原理動畫演示返本節目錄返本章目錄翻板式液位計工作原理動畫演示返本節目錄返本章目錄浮子鋼帶液位計浮子鋼帶液位計5.3.2浮筒式液位計

浮筒式液位計的檢測元件是浸沒于液體中的浮筒。浮筒所受浮力隨位移發生變化。此浮力變化再以力或位移變化的形式，帶動電動或氣動元件發出信號給顯示儀表以顯示液位，也可以實現液位的報警或調節。這種液位計主要由變送器和顯示儀表兩部分組成。浮筒的長度就是儀表的量程，一般為300～2000mm。返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計浮筒式液位計的檢測元件是浸沒于液體二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。（1）帶有差動變壓器的浮筒式液位計①.原理圖：結構：圓柱形的檢測元件的浮筒部分沉浸于液體中，由彈簧懸掛，彈簧下端固定，上端受浮筒重力而拉伸。②.基本原理：利用浮筒（敏感元件）由于被液體浸沒高度不同，以至所受浮力不同來檢測液位。二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。②.基本原理：設浮筒質量為m

，截面積為A，彈簧的剛度為c，壓縮位移為x0，被測液體密度為，浮筒沒入液體高度為H起始位置彈性力與重力、浮力相平衡，有：彈性力重力浮力二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。彈性二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。②.基本原理：

當液位變化時，浮筒所受浮力改變，彈簧的變形亦有變化。

達到新的力平衡時則有以下關系：

二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。②.基本原理：

結論：只要檢測彈簧的變形△x（即浮筒的位移量），即可確定液位的變化△H,進而確定液體的液位高度。二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。③.位移檢測方法：

彈簧變形量的檢測可通過差動變壓器實現。如圖，在浮筒頂部的連桿上裝一鐵心，鐵心隨浮筒而上下移動，其位移經差動變壓器轉換為與位移成比例的電壓輸出，從而給出相應的液位指示。

④.采用彈簧結構的好處：液位高度的變化范圍可能很寬，但浮筒只有很小的位移，對應差動式變壓器鐵芯位移很小，實現起來方便。

二、浮力式液位計2、浮筒式液位計：是一種變浮力式液位計。5.3.2浮筒式液位計

3.浮筒式液位計的校驗

（1）掛重法（又稱干法）掛重法校驗浮筒式液位計，是將浮筒取下后，加上與各校驗點對應的某一砝碼重力來校驗的。該重力為浮筒重力（包括掛鏈重力）與液面在該校驗點時浮筒所受浮力之差。返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計3.浮筒式液位計的校驗返5.3.2浮筒式液位計例5-1設一浮筒式液位計中浮筒的重力G1＝14.41N，浮筒的外徑D＝13mm，浮筒的長度L＝4600mm，液相介質的密度ρ1=0.85g/cm3，氣相介質的密度ρ2=0.00165g/cm3，現求：當校驗點為全量程的0%、50%、100%時，應分別加多重的砝碼？解：當液位為50%時，浮筒所受浮力F50為所以，應加砝碼重力為W50＝G1－F50＝14.41－2.59＝11.82N返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計例5-1設一浮筒式液位計中浮筒的重5.3.2浮筒式液位計（2）水校法（又稱濕法）

這是現場常用的方法。當被測介質是水時，可直接用水校驗，若不是水，也可通過換算用水代校。浮筒的指示重力（即浮筒重力與所受浮力的差值）相同，指示值相同。用水代校時浮筒應被水浸沒的相應長度為在校驗滿量程時，浮筒應被水浸沒的長度為返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計（2）水校法（又稱濕法）這是現5.3.2浮筒式液位計例5-2已知浮筒的長度為300mm，水的密度為1.0g/cm3，被測液體的密度為0.82g/cm3，如何用水校法進行校驗？解：用水代校時，浮筒應被水浸沒的最大長度為校驗時再將246分為五等分，調整液位計使相應輸出為全量程的20%、40%、60%、80%、100%即可。應用浮筒液位計測量兩種液體的界位時，用水代校的方法與上述基本相同。返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計例5-2已知浮筒的長度為300mm5.3.2浮筒式液位計

適用范圍：

適用于測量范圍在200mm以內，密度在0.5～1.5g/cm3的液體液面連續測量測量范圍在1200mm以內，密度差為0.1～0.5g/cm3的液體界面的連續測量。

真空對象、易汽化的液體宜選用浮筒式儀表。返本節目錄返本章目錄5.3.2浮筒式液位計適用范圍：返本節目錄返本5.4靜壓式液位計

靜壓式液位計：通過測靜壓力或靜壓差來測量液位的儀表。靜壓式液位計的工作原理：容器中盛有液體或固體物料時，物體對容器的底部或側壁會產生一定的靜壓力。當液體的密度均勻，或固體顆粒及物料的密度與疏密程度均勻時，此靜壓力與物料的物位高度成正比。測出這個靜壓力的變化就可知道物位的變化。在測量液面上部空間氣相壓力有波動的密閉容器的液位時，則采用測量差壓的方法。返本章目錄5.4靜壓式液位計靜壓式液位計：通過測靜壓力或5.4靜壓式液位計

靜壓式液位計是根據液柱靜壓與液柱高度成正比的原理來實現的。如圖所示，根據流體靜力學原理可得A、B兩點之間的壓力差為Δp＝pB－pA＝ρgH

返本章目錄5.4靜壓式液位計靜壓式液位計是根據液柱靜壓與5.4靜壓式液位計5.4.1壓力計式液位計5.4.2差壓式液位計5.4.3法蘭式壓力變送器的應用5.4.4靜壓式液位計的零點遷移5.4.5靜壓式液位計的特點及選型重點：各種靜壓式壓力計的原理、特點、應用。難點：零點遷移。返本章目錄5.4靜壓式液位計5.4.1壓力計式液位計5.4.2差5.4.1壓力計式液位計壓力計式液位計是根據測壓儀表測量液位的原理制成的，用來測量敞口容器中的液位高度。測壓儀表通過取壓導管與容器底部相連，當液體密度ρ為常數，由測壓儀表的指示值便可知道液位的高度。返本節目錄返本章目錄壓力式儀表敞口容器：容器底部或側面液位零點處引出壓力信號，儀表指示的表壓力即反映相應的液柱靜壓。5.4.1壓力計式液位計壓力計式液位計是根據測壓儀表測量液5.4.1壓力計式液位計

壓力計式液位計的特點：

優點：比較簡單，而且測量范圍不受限制，信號可以遠傳。

缺點：精度受到壓力表精度的限制，而且只適用于敞口容器的測量，當液體密度發生變化時，會引入一定的誤差。如果被測介質具有腐蝕性，應在儀表與被測液體之間加裝隔離罐。但是應注意隔離液與被測液體之間不能發生互溶現象。注意：當壓力儀表與取壓點（零液位）不在同一水平位置時，應對其位置高度差引起的固定壓力進行修正。返本節目錄返本章目錄5.4.1壓力計式液位計壓力計式液位計的特點：5.4.2差壓式液位計

用壓力式液位計測量密閉容器的液位時，壓力表的示值包含了液面上部的氣相壓力，而此壓力不一定是定值，所以用這種液位計測量液位時會引起較大的誤差。為消除氣相壓力的影響，需采用差壓式液位計。返本節目錄返本章目錄密閉容器：差壓計的正壓側與容器底部相通，負壓側連接容器上部的大氣空間。由式可求液位高度差壓式儀表5.4.2差壓式液位計用壓力式液位計測量密閉容5.4.3法蘭式壓力變送器的應用

法蘭式差壓變送器的法蘭直接與容器上的法蘭相連接，作為敏感元件的測量頭（金屬膜盒）經毛細管與變送器的測量室相通。在膜盒、毛細管和測量室所組成的密閉系統內充有硅油，作為傳壓介質，毛細管外套以金屬蛇皮管保護，法蘭測頭的結構形式分為平法蘭和插入式法蘭兩種。返本節目錄返本章目錄1-毛細管2-變送器3-平法蘭測量頭4-插入式法蘭測量頭5.4.3法蘭式壓力變送器的應用法蘭式差壓變送

法蘭式差壓變送器適宜于測量腐蝕性、結晶性、粘稠性和含有懸浮物的液體的液位和界位測量。法蘭式差壓變送器缺點：比普通的差壓變送器貴，而且有的毛細管內的充灌液很容易滲漏掉。反應比普通的差壓變送器遲緩，特別是天冷的時候，儀表的靈敏度更低。法蘭式液位計的測量范圍還受毛細管長度的限制。因此，使用哪一種液位計進行測量，要視具體的情況而定。5.4.3法蘭式壓力變送器的應用返本節目錄返本章目錄法蘭式差壓變送器適宜于測量腐蝕性、結晶性、粘5.4.4靜壓式液位計的零點遷移

無論是壓力檢測法還是差壓檢測法都要求取壓口（零液位）與壓力（差壓）檢測儀表的入口在同一水平高度上，否則就會產生附加靜壓誤差。

1.無遷移兩個不同形式的液位測量系統中，將差壓變送器的正、負壓室分別與容器下部和上部的取壓點相連通，作為測量儀表的差壓變送器的輸入差壓Δp和液位H之間的關系都可以用Δp＝pB－pA＝ρgH表示。

當H＝0時，差壓變送器的輸入Δp=0，差壓變送器的輸出也為0（下限值），相應地顯示儀表指示為0，這時不存在零點遷移問題。返本節目錄返本章目錄5.4.4靜壓式液位計的零點遷移無論是壓力檢測5.4.4靜壓式液位計的零點遷移無遷移液位測量系統1－容器2－變送器3－液位零面返本節目錄返本章目錄5.4.4靜壓式液位計的零點遷移無遷移液位測量系統返本節目2、正遷移：如圖。差壓計安裝在最低液面以下，和零位的高度差為h。則差壓變送器正、負壓室所受壓力為：

為此，在一般的差壓計中，均有調整零點的位置機構，通過調整遷移彈簧，改變變送器的零點即可實現。由于要遷移c值為正，正遷移為此，在一般的差壓計中，均有調整零點的位置3、負遷移：如圖。當容器中液體上方氣體是可凝性的（如水蒸汽），為保持負壓室所受的液柱高度恒定，或者被測介質有腐蝕性，為了引壓管防腐，常常在差壓變送器的正負壓室與限壓點之間裝有隔離罐，并充以隔離液。設隔離液密度為物位的測量課件總結：量程遷移一般通過調整儀表上上的遷移彈簧即可實現，這種調整同時改變了量程的上、下限，而不改變量程大小。物位的測量課件④.舉例：用差壓變送器檢測液位，已知、、液位變化范圍為0~3m，重力加速度，求差壓變送器的量程和遷移量，若選用DDZ-Ⅲ型儀表，其測量范圍是多少？解：當液位在0~3m變化時，測量液體差壓變化量為：根據差壓變送器量程系列，選擇量程為：40KPa。④.舉例：用差壓變送器檢測液位，已知、解：當液位在④.舉例：用差壓變送器檢測液位，已知、、液位變化范圍為0~3m，重力加速度，求差壓變送器的量程和遷移量，若選用DDZ-Ⅲ型儀表，其測量范圍是多少？解：因此需進行負遷移，其遷移量為：37.24kPa。遷移后的測量范圍為：若選用DDZ-Ⅲ型儀表，輸出為4~20mA電流，則有：實際可測液位范圍為0~3.4m。④.舉例：用差壓變送器檢測液位，已知、解：因此需進5.4.5靜壓式液位計的特點及選型1.靜壓式液位計的特點差壓式儀表的性能穩定、精度高，是應用最廣泛的一種儀表。利用差壓式液位計測量液位具有如下特點：檢測元件不占容器空間，而只需在容器側壁上開兩個引壓孔。檢測元件無可動部件，安裝方便，使用可靠。采用法蘭式結構還可以解決黏度大、易結晶、有懸浮物的介質液位的測量。在冬季使用時，須采用保溫措施，以防止隔離罐、導壓管及儀表內的液體凍結，影響正常的測量。返本節目錄返本章目錄5.4.5靜壓式液位計的特點及選型1.靜壓式液位計的特點返5.4.5靜壓式液位計的特點及選型2.靜壓式液位計的選型腐蝕性、結晶性、粘稠性、易汽化和含懸浮物的液體，宜選用平法蘭式差壓式液位計。高結晶、高粘性、結膠性和沉淀性液體，宜選用插入式法蘭差壓式液位計。對于在環境溫度下，氣相可能冷凝，液相可能汽化，或氣相有液體分離的對象，在使用普通差壓式液位計進行測量時，應視具體情況分別設置隔離器、分離器、汽化器、平衡容器等部件，或對測量管線保溫、伴熱。用差壓式液位計測量鍋爐汽包液面時，所采用的雙室平衡容器應為溫度補償型的。返本節目錄返本章目錄5.4.5靜壓式液位計的特點及選型2.靜壓式液位計的選型5.5電容式物位計

電容物位計：將物位的變化轉換成電容量的變化來進行物位測量的儀表。

組成：傳感器、電容檢測兩大部分。電容式物位計適用于各種導電、非導電液體的液位或粉狀料位的遠距離連續測量和指示，也可以和電動單元組合儀表配套使用，以實現液位或料位的自動記錄、控制和調節。由于它的結構簡單，沒有可動部分，因此應用范圍較廣。返本章目錄5.5電容式物位計電容物位計：將物位的變化轉換5.5電容式物位計5.5.1導電介質用電容式物位計5.5.2非導電介質用電容式物位計重點：不同介質用電容式物位計的原理、特點與使用。難點：導電介質用、非導電介質用電容式物位計的比較。5.5.4油箱油量檢測系統5.5.3固體物料用電容式物位計返本章目錄5.5電容式物位計5.5.1導電介質用電容式物位計5.51、結構：如圖，

兩個同軸圓筒電極組成的電容器。2、原理：基于圓筒形電容器的電容值隨物位而變化。當液位變化，園筒形電極一部份被物料浸沒，浸沒深度H，

極板間存在兩種介質的介電常數ε1(原設有中間介質介電常數)、ε2(被測物料的介電常數)

,將引起電容量的變化。

1、結構：物位的測量課件三、電容式液位計3、實現形式：②.測量導電液體液位時：等效電路如圖。c11c12c2三、電容式液位計3、實現形式：c11c12c2三、電容式液位計3、實現形式：.測量導電液體液位時：等效電路如圖。c11c12c2三、電容式液位計3、實現形式：c11c12c2三、電容式液位計4、檢測電路：電容式物位計主要由電極（敏感元件）和電容檢測電路組成，由于電容變化量小，因此準確檢測電容量是物位檢測的關鍵。常見的電容檢測方法有交流電橋法、充放電法、諧振電路法。可以輸出標準電流信號，實現遠距離傳送。注意：電容量的檢測一般須用交流電源，電源頻率高，有利于比較容抗間的差別，但若頻率過高，寄生電容影響大，反而不利于檢測。以單臂橋式電路為例：三、電容式液位計4、檢測電路：三、電容式液位計4、檢測電路：如圖：三、電容式液位計4、檢測電路：三、電容式液位計5：特點

電容式物位計一般不受真空、壓力、溫度等環境條件的影響；安裝方便，結構牢固，易維修；價格較低。但是不適合于以下介質：如介質的介電常數隨溫度等影響而變化、介質在電極上有沉積或附著、介質中有氣泡產生等情況。三、電容式液位計5：特點非導電介質用電容式物位計若被測介質是粘性非導電液體，其測量結果也會受到虛假液位的影響，但一般很小，可以忽略。返本節目錄返本章目錄非導電介質用電容式物位計若被測介質是粘性非導電液體，其測量結5.5.3固體物料用電容式物位計

因為固體摩擦較大，容易“滯留”，所以一般不用雙層式電極。對于非導電固體料位，可采用以電極棒和容器壁為兩電極、以被測物料作為電介質的電容器來測量。如果容器為圓筒形，電容變化量為

對于像鋼筋水泥料倉的料位測量，用鋼絲繩及倉庫鋼筋作為容器的兩極，以測量非導電物料的料位。鋼絲繩對地及鋼筋用絕緣材料加以絕緣。返本節目錄返本章目錄5.5.3固體物料用電容式物位計因為固體摩擦較大5.5.3固體物料用電容式物位計電容式物位計在使用時主要應注意以下幾點：電極必須垂直安裝，安裝前要校直。注意不要把電極安裝在管口、孔、凹坑等里面，以防止介質停留而造成誤動作。儀表的同軸電纜芯線不允許進水，必須嚴格予以注意。同軸電纜不許切斷或加長，因為在校驗中已計入初始電容量，否則將影響零點和整個線性。當被測介質改變后，需重新調整儀表。當周圍溫度與調整時的溫度偏離過大時，則必須重新調整儀表。返本節目錄返本章目錄5.5.3固體物料用電容式物位計電容式物位計在使用時主要應5.5.4油箱油量檢測系統

其主要組成部分是電容式液位傳感器、電橋、放大器、兩相電機、減速機構和顯示裝置等。

返本節目錄返本章目錄5.5.4油箱油量檢測系統其主要組成部分是電容5.6電阻式液位計重點：電阻式液位計液位計、太陽能熱水器水位報警器的工作原理。難點：電阻式液位計液位計的工作原理。返本章目錄5.6電阻式液位計重點：電阻式液位計液位計、太陽能熱水器水位

該方法特別適用于導電液體的測量，敏感器件具有電阻特性，其電阻值隨液位的變化而變化，故將電阻變化值傳送給二次電路即得到液位。探針式利用跟蹤測量法來測量液位，以液位上升的情形為例來說明液位測量原理，當液位上升時，提起探針完全脫離液體，然后緩慢降低探針尋找液面，則探針與液體剛接觸時的位置即與液位相對應。探針式的特點是測量精度很高、控制電路復雜。

5.6

電阻式液位計該方法特別適用于導電液體的測量，敏感器件具有電阻特性一、電接點液位計一、電接點液位計物位的測量課件太陽能熱水器水位報警器的工作原理1、利用電導式傳感器的三個電極設計一個太陽能熱水器的水位報警器。2、當水位處在1、2極之間時，高水位與底水位的指示燈都處在熄滅的狀態。3、當水位低于電極二時，VT3截止，VT2導通，低水位指示燈點亮，微分電路將產生脈沖，觸發音樂集成電路工作。隨之揚聲器發報警聲，告之主人往水箱注水。4、當水位高于電極1時，VT1導通，高水位指示燈導通微分電路將產生脈沖，觸發音樂集成電路，隨之揚聲器報警，告知主人水箱的水已經注滿。太陽能熱水器水位報警器的工作原理1、利用電導式傳感器的三個電

超聲波液位計是利用壓電陶瓷產生超聲波，超聲波遇到物體或液體的界面產生反射，液位計測量反射時間來計算液、物位，實現對物位和液位的非接觸測量和控制。適用于各種惡劣和危險環境下的液體和漿體。5.7超聲波式液位計超聲波液位計是利用壓電5.7超聲波式液位計利用超聲波在介質中的傳播速度及在不同相界面之間的反射特性來檢測物位。聲波是一種機械波，是機械振動在介質中的傳播過程，當振動頻率在十余赫到萬余赫時可以引起人的聽覺，稱為聞聲波；更低頻率的機械波稱為次聲波；20kHz以上頻率的機械波稱為超聲波。作為物位檢測，一般應用超聲波。利用超聲波在介質中的傳播速度及在不同相界面之間的反射特性來檢超聲波特性1可以在氣體、液體及固體中傳播在常溫下空氣中的聲速約為334m／s，在水中的聲速約為1440m／s，而在鋼鐵中約為5000m／s。聲速還與介質所處的狀態(如溫度)有關。例如理想氣體的聲速與絕對溫度T的平方根成正比，對于空氣來說影響聲速的主要因素是溫度，并可用下式計算聲速的近似值超聲波特性1可以在氣體、液體及固體中傳播聲波在介質中傳播時會被吸收而衰減，衰減的程度與介質性質有關：氣體中衰減最大，液體其次，固體中衰減最小，聲波在介質中傳播時衰減的程度還與聲波的頻率有關，頻率越高，聲波的衰減也越大，因此超聲波比其他聲波在傳播時的衰減更明顯。超聲波特性2聲波在介質中傳播時會被吸收而衰減，衰減的程度與介質性質有關：聲波傳播時的方向性隨聲波的頻率的升高而變強，發射的聲束也越尖銳，超聲波可近似為直線傳播，具有很好的方向性。當聲波從一種介質向另一種介質傳播時，因為兩種介質的密度不同和聲波在其中傳播的速度不同，在分界面上聲波會產生反射和折射，聲波從液體或固體傳播到氣體，或相反的情況下，幾乎全部被反射。

超聲波特性3聲波傳播時的方向性隨聲波的頻率的升高而變強，發射的聲束也越尖適用于有毒、有腐蝕性液體液位的測量，精度一般為0.1級。當測量含有氣泡，懸浮物的液位及被測液面有很大波浪時，使用較困難。適用于有毒、有腐蝕性液體液位的測量，精度一般為0.1級。當測E+H超聲波物位計E+H儲罐液位計E+H超聲波物位計E+H儲罐液位計

導波雷達液位計的基礎是電磁波的時域反射原理，微波脈沖不是通過空間傳播，而是通過金屬導波桿傳播，當遇到與液面的接觸面時，由于波導體在氣體和液體中的導電性能不同，使波導體的阻抗發生驟然變化，從而產生一個液位原始脈沖，同時在波導體頂部具有一個預先設定的阻抗，該阻抗產生一個可靠的基本脈沖，雷達液位計檢測到液面脈沖后與基本脈沖進行比較，從而計算出液面高度。5.8導波雷達液位計液位計導波雷達液位計的基礎是電磁波的時域反射原理，微波脈沖不

雷達式液位計是一種采用微波技術的液位檢測儀表。

可以用來連續測量腐蝕性液體、高黏度液體和有毒液體的液位。它沒有可動部件、不接觸介質、沒有測量盲區,而且測量精度幾乎不受被測介質的溫度、壓力、相對介電常數的影響,在易燃易爆等惡劣工況下仍能應用。

優點16雷達式液位計是一種采用微波技術的液位檢測儀表。可以總結在液位檢測中，靜壓式和浮力式檢測方法是最常用的，優點：結構簡單、工作可靠、精度較高等。缺點：不適用于高粘度介質或易燃、易爆等危險性較大的介質的液位檢測。總結在液位檢測中，靜壓式和浮力式檢測方法是最常用的，優點：結電容式物位計，優點：結構簡單，缺點：電容量及電容隨物位的變化量較小，對電子線路的要求較高，而且電容量易受介質的介電常數變化的影響；物位的測量課件超聲波物位計優點：使用范圍較廣，液位、粉末、塊狀的物位均可測量，實現非接觸式測量。缺點：由于探頭本身不能承受過高的溫度，聲速又與介質的溫度等有關，并且有些介質對聲波吸收能力很強，因而超聲波物位計的應用受到一定限制，此外電路比較復雜，價格較高。超聲波物位計優點：使用范圍較廣，液位、粉末、塊狀的物位均可測

雷達式液位計是一種采用微波技術的液位檢測儀表。

可以用來連續測量腐蝕性液體、高黏度液體和有毒液體的液位。它沒有可動部件、不接觸介質、沒有測量盲區,而且測量精度幾乎不受被測介質的溫度、壓力、相對介電常數的影響,在易燃易爆等惡劣工況下仍能應用。

優點16雷達式液位計是一種采用微波技術的液位檢測儀表。可以液位計安裝使用及注意事項1、上、下法蘭不能偏向受力2、表體要垂直3、各附件連接可靠4、超聲波類儀表在波束輻射區內不得有障礙物5、要考慮到日后操作、觀察、檢修的方便6、投用時一般先打開上切斷閥，后開下切斷閥7、盡量避開震動較大部位

液位計安裝使用及注意事項1、上、下法蘭不能偏向受力故障現象及處理一、浮筒1、高輸出：檢查過程變量是否超出范圍檢查接線端子、針腳或插座檢查電源電壓電子線路組件故障2、輸出不穩定：檢查線路電壓是否有間歇短路、開路或多點接地電路板故障故障現象及處理一、浮筒故障現象及處理3、無輸出或低輸出

檢查線路電壓是否有短路或多點接地檢查信號線極性檢查回路電阻檢查量程電路板故障贓物在浮筒內部堆積故障現象及處理3、無輸出或低輸出故障現象及處理二、浮球1、現場變化，顯示不隨液位變化：檢查轉軸與變送器是否接觸良好檢查電源電壓檢查零點、量程傳感器故障電路板故障故障現象及處理二、浮球故障現象及處理2、實際液位變化，現場不變化：

①外平衡桿與轉軸脫開