西森8种液位计的工作原理及应用

1磁翻柱液位计

　　主要原理

　 　磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子（简称磁性浮子）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、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的颜色），进而反映容器内液位的情况。

　　配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（4～20mA）信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。

　　适用范围及特点

　　具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。

　　磁翻柱液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。

2磁浮球液位计（液位开关）

　　主要原理

　 　磁浮球液位计（液位开关）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，使串联入电路的元件（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。

　　该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（4～20mA）信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以按照客户需求转换器由公司配送）。从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。

　　适用范围及特点

　　磁浮球液位计几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。

3超声波物位计

　　主要原理

　　就是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）的装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成与物位相关的电信号。

　 　一次探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号，超声波在传输过程中遇到被测介质（障碍物）后反射，反射回来的超声波信号通过电子模块检测，通过专用软件加以处理，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传播速度，可以精确计算出超声波传播的路程，进而可以反映出物位的情况。

　　适用范围及特点

　　可用于以对蒸汽、灰尘、湿气的干扰自动补偿，除可应用于液体/固体、还可用于不间断料/液位控制，罐、贮槽、不间断料/液位测量贮藏室、粮仓等。广泛应用于石油、化工、自来水、污水处理、水利水文、钢铁、煤矿、电力、交通以及食品加工等行业。

4智能雷达物位计

　　主要原理

　 　智能雷达物位计是一种微波物位计，它是微波（雷达）定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）的装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成与物位相关的电信号。

　　在微波物位测量设备中，使用的能量波通常是频率为8.3GHz（大多在6GHz左右，也有更高频率的）的高频电磁波。该设备使用的能量波是脉冲能量波。一般脉冲能量波的最大脉冲能量为1mW左右（平均功率为1μW左右），不会对其他设备以及人员造成辐射伤害。

  适用范围及特点

　 　智能雷达物位液位计用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。它采用微波脉冲 （PTOF）的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。

　　具有以下特点

1、无盲区，高精度

2、两线制技术，是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品

3、不受压力变化、真空、温度变化、惰性气体、烟尘、蒸汽等环境影响

4、安装简便，牢固耐用，免维护

5、输出信号为4mA～20mA/HART协议，标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作，通过软件实现简单的组态设定和编程

6、测量灵敏，刷新速度快。

7、适用于高温工况，高达200℃过程温度，当采用高温延长天线时可达350℃。

5导波雷达物位计

　　主要原理

　 　导波雷达物位计是一种微波物位计，它是微波（雷达）定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）的装置发射能量波，能量波在波导管中传输，能量波遇到障碍物反射，反射的能量波由波导管传输至接收装置，再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。 由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成与物位相关的电信号。

　　能量辐射水平低，该设备使用能量波的是脉冲能量波（频率一般比智能雷达物位计低）。一般脉冲能量波的最大脉冲能量为1mW左右（平均功率为1μW左右），不会对其他设备以及人员造成辐射伤害。

　　适用范围及特点

　　导波微波物位仪表用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。

　　具有以下特点

　　通用性强：可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，最高测量温度可达800℃，最大压力可达5MPa，并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。

　　防挂料：独特的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。

　　免维护：测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。

　　抗干扰：接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。

　　准确可靠：测量量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。

6电容式物位计

　　工作原理

　 　电容式物位计的测量原理，振荡电路的振荡频率和电容值有关，物位的改变引起系统电容的变化，进而改变振荡电路的振荡频率。传感器中的振荡电路可以把物位变化引起的电容量改变转换为频率的变化，并送给电子模块，通过的计算分析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。

　 　该仪表使用先进技术和生产工艺制作而成，它由传感器、二次仪表以及其他附件构成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理显示物位高度，并有高/低限报警和4～20mA信号变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组成系统。

　　适用范围与特点

　　该液位计具有：结构简单、安装方便、性能可靠的优点；同时电极为不锈钢材料制造、耐腐蚀性强、绝缘和导电性物料均能使用，且维修量小。

　　该液位计可广泛的应用于石油、化工、电力、冶金、食品、环保等工业部门对开口或有压容器中的物位进行监测。只是，该液位计不适于介电常数或物料湿度变化过大的场合及物料颗粒大于15mm而不能与电极良好接触的固体介质。

7投入式液位计

   投入式液位计基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器制作而成，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA/1～5VDC）的一种测量液位的压力传感器，又可以称之为“静压液位计、液位变送器、液位传感器、水位传感器”。

   结构组成

   这种两线制投入式液位计由一个内置毛细软管的特殊导气电缆、一个抗压接头和一个探头组成。投入式液位计的探头构造是一个不锈钢筒芯，底部带有膜片，并由一个带孔的塑料外壳罩住。液位测量实际上就是在测探头上的液体静压与实际大气压之差，然后再由陶瓷传感器（附着在不锈钢薄膜上）和电子元件将该压差转换成4～20mA输出信号。

   应用

   静压投入式液位变送器（投入式液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。投入式液位计的不锈钢传感器带有可伸长的聚亚安酯外壳材料的电缆线，该投入式液位计可选择带有重锚的传感器，这种投入式液位计应用在有波动或急流的液体环境中。

8磁翻板液位计

    磁翻板液位计是根据国内外同类产品加以消化提高且按照原化工部颁布的磁性液位计标准HG/T21584-95研制生产的产品。该仪表可用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位检测。

    原理

    磁翻板液位计（也可称为磁性浮子液位计）根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。二相邻指示板轴向间距离为10mm，因此，液位指示误差为±10mm。

    使用

    磁翻板液位计位计可直接用来观察各种容器内介质的液位高度。它适用于石油、化工等工业领域的液位指示，该液位计结构简单，观察直观、清晰，不堵塞、不渗漏，安装方便，维修简单。玻璃板液位计上、下端安装法兰与容器相连接构成连通器，透过玻璃板可直接观察到容器内液位的实际高度。上下阀门装有安全钢珠，当玻璃因意外损坏时，钢珠在容器内压的作用下自动密封，防止容器内液体外溢，并保证操作人员安全。