物位測量的幾種方法

時間：2019/11/12閱讀：6689

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，現今都面臨著更新換代工作原理浮子受浮力浮在介質表面，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左右安裝復雜，可靠性較低，由于機械部件多，很容易發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數字化。

　　2.磁致伸縮型

　　磁致伸縮型工作原理探棒上端電子部件產生低壓電流脈沖，開始計時，產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，浮子內有磁鐵，也產生磁場，兩個磁場相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應力波脈沖，脈沖速度已知，計算脈沖傳播時間即對應液位變化。(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，形成閉環調節系統，通過考慮鋼帶自身重力，地調節浮子高度以達到平衡浮力和重力，得到的當前液面到罐頂高度，以得到液位值。精度高，能夠達到1mm，滿足計量級要求。使用于平靜的輕質無腐蝕性液體。安裝調試比較麻煩，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，結果搭建一套完善的靜壓測量系統價格很高。

　　5.非接觸式測量

　　非接觸式測量通常采用發射能被所測介質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。根據發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

　　雷達測量采用發射電磁波形式，由于所測介質的介電常數均大于空氣和真空的1，由于介質的不連續性，在空氣和液體分界面出就會出現反射現象，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頻連續波方式(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.調頻連續波方式(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。調頻連續波雷達的優點精度高可達± 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境國外雷高精度的調頻連續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系列是具有貿易交接認證的±0.5mm精度液位計。也是當今精度*高的雷達液位計。達液位計所有產品都采用調頻連續波方式，價格比較貴。

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