超聲波液位計(jì)研發(fā)的探討  三

§1-2 液位計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

當(dāng)前，國內(nèi)外在液位檢測方面采用的新技術(shù)和成熟的產(chǎn)品相當(dāng)多，依據(jù)使用方法和所采用的測量技術(shù)可以分為以下幾種:差壓式、浮體式、聲波式、電容式、核輻射式、直流電極式、光纖式、感應(yīng)式等等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等的應(yīng)用和研究，液位測量儀表當(dāng)前主要有三個研制方向：接觸測量方式的液位儀表、非接觸測量方式的液位儀表和小型液位開關(guān)。

1．接觸式液位儀表

接觸式液位儀表主要有：鋼帶浮子式液位計(jì)、磁致伸縮型液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)、伺服式液位計(jì)、靜壓式液位計(jì)等。它們的共同點(diǎn)是測量的感應(yīng)元件與被測液體接觸，即都存在著與被測液體相接觸的測量部件且多數(shù)帶有可動部件。因此存在一定的磨損且容易被液體沾污或粘住，尤其是桿式結(jié)構(gòu)裝置，還需有較大的安裝空間，不方便安裝和檢修。

（1）鋼帶浮子式液位計(jì)：鋼帶浮子式液位計(jì)采用大而重的浮子作為液位測量元件，浮子受浮力浮在介質(zhì)表面，通過變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破了力平衡后，浮子也跟隨上升下降，帶動鋼帶運(yùn)行，驅(qū)動編碼盤或編碼帶等顯示裝置。

（2）磁致伸縮型液位計(jì)：磁致伸縮型液位計(jì)也是以浮子來標(biāo)定液面高度，和鋼帶浮子液位計(jì)的區(qū)別則在于，磁致伸縮式液位計(jì)是以磁致伸縮線上的磁場和浮子內(nèi)磁場產(chǎn)生的應(yīng)力脈沖，按照脈沖的傳播時間來計(jì)算液面位置、確定液面變化的。

(3) 磁翻板液位計(jì)：液位計(jì)以磁性浮子為測量元件，浮子在測量管內(nèi)隨液位變化而上、下浮動，通過磁耦合作用，驅(qū)動指示器內(nèi)紅、藍(lán)指示管翻轉(zhuǎn)180°。液位上升時，指示管由藍(lán)色轉(zhuǎn)為紅色；下降時，由紅色轉(zhuǎn)為藍(lán)色，從而實(shí)現(xiàn)液位的雙色顯示。液位計(jì)應(yīng)用連通管原理，保證被測容器與測量管體間的液位相等，以達(dá)到實(shí)時顯示液位的數(shù)值的目的。

(4) 伺服式液位計(jì)：伺服式液位計(jì)基于浮力平衡的原理，由微伺服電動機(jī)驅(qū)動體積較小的浮子，能精確地測出液位等參數(shù)，浮子用測量鋼絲懸掛在儀表外殼內(nèi)，而測量鋼絲纏繞在精密加工過的外輪鼓上；外磁鐵被固定在外輪鼓內(nèi)，并與固定在內(nèi)輪鼓的內(nèi)磁鐵耦合在一起。由于其屬于機(jī)械測量裝置，存在機(jī)械磨損和阻尼，因此需要定期維修和重新定標(biāo)且安裝困難。

（5）靜壓式液位計(jì)：已知在均勻液體中的壓強(qiáng)P 和高度h 成正比，因此可以測量液體底部的壓力來計(jì)算的液位高度，靜壓式液位計(jì)就是基于這種測量原理（P＝ρgh ）。由于其受介質(zhì)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，而搭建一套完善的靜壓測量系統(tǒng)價格很高。

超聲波液位計(jì)