物位測量儀表基本原理

在現代生產過程中，常需測量或控制容器內的物位，使它保持在工藝要求的高度，或對它的上下極限位置進行報警；根據物位來連續監視或調節容器中流入流出物料的平衡，為此對物位必須進行測量和控制。物位測量儀表品種較多，測量形式也多樣，在此僅介紹幾種常用物位測量儀表。

(一)翻板液位計的基本原理

翻板液位計主要適用于直接指示密閉或開口容器中液體液位，亦可附加液位上下限報警器，實現自動報警和控制。該儀表的工作原理：在與容器連接的連通管內，有磁性浮子。浮子隨管內液位上升和下降。通過浮子內的磁鋼，將液位的變化傳輸到翻板上，翻板一面紅色，一面綠色。上升時紅色一面連續翻向外面；液位下降時綠色一面連續翻向外面，翻板紅色面組成的紅色條，即指示出液面高度。

(二)浮子式液位計的基本原理

浮子式液位計用于直接測量各種敞開或有壓容器內的液位高度。該類液位計儀表大致可分為浮球和浮筒二種液位計。浮球液位計主要有浮球、二次儀表和顯示控制儀表等組成。其工作原理是當被測量的液位發生變化時，測量元件浮球隨之位移。帶動二次儀表內的多圈式電位器轉動，改變其電阻值，輸出一個隨液位高度變化的電信號，經液位顯示控制儀放大后顯示出液位值。而浮筒液位計主要有磁浮筒、導管、傳感部件及轉換器和液位顯示儀所組成，其工作原理：當浮筒隨液位浮動時其永磁體作用于傳感部件，傳感部件輸出一個隨液位高度變化的電信號，經轉換器放大輸出直流信號，通過液位顯示儀，顯示出液位值。

(三)電容式物位變進器的基本原理

電容物位計適用于工業生產過程中各種貯槽。容器內導電、非導電介質液位、粉狀料料位的連續測量和指示。它可與各種記錄儀表及電動單元組合儀表配套實現液位、料位的自動記錄，控制和調節。

電容物位計主要有變送器、轉換器和顯示儀表所組成。變送器為一端密封的優質絕緣導線，它實質上是隨被測液位而改變其電容量的圓柱形電容器(導線線芯是變送器的一個電極，絕緣層為中門介質，導線插入被測液體內，此液體為變送器的另一電極)。變送器兩極間面積隨液位變化，電容量也隨之成正比變化，經轉換器轉換放大成直流信號，再傳送到顯示儀顯示出液位。

(四)差壓液位變送器的基本原理

在工業生產過程中常采用差壓變送器與調節器等其他儀表組合來測量貯槽或反應罐的液位。它利用容器內液位改變時，液體產生的靜壓相應變化的原理測量壓力(差壓)，并以壓力(差壓)大小反映液位的高低。如圖9-20所示：

圖9-20 差壓式液位計原理圖

二、物位測量儀表的選用

(一)物位測量儀表的選用原則

液位和界面測量，一般應根據介質的特點，合理地選擇測量方法和檢測儀表。

料面測量，應根據物料的粒度、物料的安息角、物料的導電性能、料倉的結構形式及測量要求進行選擇。

物位測量儀表的量程應使正常物位處于量程的50%左右。

用于可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀表，應根據所確定的危險場所的類別以及被測介質的危險程度，選擇合適的防爆結構型式或采取其他的防腐措施。

(二)物位測量儀表的選用

在物位測量的對象中除一般常見的液體、污染液體、腐蝕性液體、高粘度液體、含纖維漿液、還有粘濕性固體、粉狀固體、粒狀固體等。物位測量儀表的安裝好壞直接影響到該儀表的使用，由于各類的物位測量儀表結構、性能不同，它們在安裝時都有所不同。所以在裝時應根據各類物位測量儀表的工作狀態，安裝要求進行安裝。

由于物位測量儀表長期工作于各種被測介質之中，使得物位測量儀表的傳感器或變送器(差壓式、電容式、電阻式等儀表)的表面亦受到介質的沾污，從而影響儀表的測量。因此為了保持儀表良好的性能和測量精度，應定期對物位測量儀表進行清洗和校正。一般為每半年進行一次清洗和校正。