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液位计的工作原理多种多样,根据不同类型的液位计,其工作原理也有所不同。以下是一些常见液位计的工作原理:
1.磁翻板液位计
原理:基于连通器原理和浮力原理,以及磁性耦合作用。当被测容器中的液位升降时,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转180°。当液位上升时,翻柱由白色转为红色;当液位下降时,翻柱由红色转为白色。面板上红白交界处即为容器内液位的实际高度,从而实现液位显示。例如科威勒的传感器。
特点:便于远处实时观察液位变化,指示清晰、读数直观,且安装方便、维护费用低。
2.浮球液位计
原理:基于浮力和静磁场原理。带有磁体的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,使串连入电路的元件(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。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。例如泰信克的传感器。
特点:精准度高,输出端有开关控制和连续输出方式。结构简单、性价比高,适用于多种行业的液位测量。
3.雷达液位计
原理:基于时间行程原理。雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。例如齐泰智控等的传感器。
特点:适用于大型储罐和远距离液位测量,尤其在粉尘、蒸汽和泡沫等复杂环境中表现优异。
4.超声波液位计
原理:由换能器(探头)发出高频超声波脉冲,遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。通过测量声波往返所需的时间来计算液位高度。
特点:非接触式测量,高可靠性、高性价比、易安装维护。例如导向的传感器。
5.电容式液位计
原理:采用测量电容的变化来测量液面的高低。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数和液面上的介电常数不同,当液位变化时,电容值也随之变化,从而测量液位的高度。例如百灵电子等的传感器
特点:适用于食品、饮料、化工和石油等行业的液位测量。
6.压力式液位计
原理:采用静压测量原理。当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压与传感器的负压腔相连以抵消传感器背面的大气压,使传感器测得的压力为液体的静压力。通过测取压力可以得到液位深度。例如科威勒等的传感器。
特点:适用于多种场合的液位测量。
7.音叉式液位计
原理:通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测、处理并将之转换为一个开关信号。例如肯阔等的传感器。
特点:适用于固体颗粒和粘稠液体的液位测量。
液位传感器主要有以下几种:
1.超声波液位传感器
超声波液位传感器利用超声波的反射和传输原理来测量液位。它通过发射超声波并接收从液面反射回来的回声,从而计算液位高度。这种传感器适用于多种液体,具有测量精度高、响应速度快的特点。
2.雷达液位传感器
雷达液位传感器采用雷达波进行测距。它能够发射高频电磁波并接收反射波,通过计算电磁波往返时间来确定液位。雷达液位传感器适用于有蒸汽、泡沫等复杂环境的液体测量,具有抗干扰能力强、测量准确的优点。
3.浮球液位传感器
浮球液位传感器通过浮球在液体中的位置变化来检测液位。浮球与传感器内部的机械或磁性装置相连,随着液面的升降,浮球的位置变化会触发开关或产生模拟信号输出。浮球液位传感器广泛应用于各种液体储罐的液位测量。
4.静压液位传感器
静压液位传感器基于液体静压与高度之间的关系来测量液位。它通过测量液体产生的压力来确定液面的高度。这种传感器通常与压力传感器配合使用,适用于各种腐蚀性液体及高温液体的测量。
以上几种液位传感器在工业生产、环保、水处理等领域得到了广泛应用。每种传感器都有其独特的工作原理和适用范围,可以根据实际需求选择合适的类型。
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