常見液位計(jì)介紹

常用液位計(jì)介紹

2021/6/271常用液位計(jì)介紹培訓(xùn)目的：通過(guò)培訓(xùn)使員工能夠熟練掌握崗位操作技能與簡(jiǎn)單故障處理能力。培訓(xùn)內(nèi)容：常見液位計(jì)的原理及操作指南培訓(xùn)重點(diǎn)：液位計(jì)的操作以及故障判斷培訓(xùn)難點(diǎn)：故障分析培訓(xùn)設(shè)計(jì)：本教程結(jié)合新版操作規(guī)程，圖文并茂，使員工在輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境中掌握崗位操作技能。2021/6/272常用液位計(jì)介紹液位檢測(cè)總體上可分為:直接檢測(cè)和間接檢測(cè)兩種方法。直接測(cè)量是一種最為簡(jiǎn)單、直觀的測(cè)量方法，它是利用連通器的原理，將容器中的液體引入帶有標(biāo)尺的觀察管中，通過(guò)標(biāo)尺讀出液位高度。間接測(cè)量，是將液位信號(hào)轉(zhuǎn)化為其它相關(guān)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，如壓力法、浮力法、電學(xué)法、熱學(xué)法等。2021/6/273下圖所示的是玻璃管液位計(jì)。常用液位計(jì)介紹2021/6/274常用液位計(jì)介紹間接測(cè)量液位計(jì)是單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一部分，它故障了就投不了自動(dòng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力加氫裝置中常用的液位測(cè)量?jī)x表有玻璃板（管）液位計(jì)、磁浮子液位計(jì)、浮球液位計(jì)、沉筒液位計(jì)、雙法蘭差壓液位計(jì)，超聲波液位計(jì)，雷達(dá)液位計(jì)。下面簡(jiǎn)單介紹2021/6/275一、玻璃板液位計(jì)玻璃板（管）液位計(jì)連通器原理投用、臟了吹掃2021/6/276玻璃板液位計(jì)液位計(jì)兩端的針型閥不僅起截止閥的作用，當(dāng)液位計(jì)發(fā)生意外破損泄漏時(shí)，鋼球可在介質(zhì)壓力作用下自動(dòng)關(guān)閉液體通道，防止液體大量外流起到安全保護(hù)作用。

如何投用玻璃板液位計(jì)1、檢查安裝正確無(wú)誤，液位計(jì)完整無(wú)損；2、如果設(shè)備到液位計(jì)有多道閥門，則先打開除液位計(jì)自帶或最靠近液位計(jì)以外的閥門；3、緩慢打開上部針型氣閥直至全開4、緩慢打開下部液相針型閥閥直至全開5、進(jìn)行液位計(jì)沖洗操作，并在沖洗中排除引壓管堵的可能。注意：打開閥門及沖洗操作時(shí)開閥要慢，防止液位計(jì)防漏裝置動(dòng)作引起堵塞。2021/6/277玻璃板液位計(jì)玻璃板液位計(jì)吹掃內(nèi)壁油污在開工期間，玻璃板液位計(jì)內(nèi)壁沾上油污，這對(duì)觀察液位造成一定的困難。清除油污的辦法是用服務(wù)點(diǎn)的1.5MPa蒸汽吹掃。①穿好勞動(dòng)防護(hù)用品如手套、護(hù)目鏡等②關(guān)閉上下引出閥門③打開放空和排凝閥門④從最近的服務(wù)點(diǎn)引一條蒸汽皮帶（小心燙傷）⑤因?yàn)椴ＡУ囊冗h(yuǎn)距離蒸汽預(yù)熱，施工者最好站在高處，由放空閥門吹入蒸汽，由排凝閥排除⑥吹到干凈為止。加氫裝置中，鑒于玻璃板液位計(jì)和磁浮子液位計(jì)所制造材料的耐壓等級(jí)，玻璃板液位計(jì)一般用于低壓系統(tǒng)部分，磁浮子液位計(jì)常用于高壓系統(tǒng)部分。2021/6/278磁性浮子、浮球式液位計(jì)主要由本體部分、就地指示器、遠(yuǎn)傳變送器以及上、下限液位報(bào)警器等幾部分組成。磁性浮子式液位計(jì)通過(guò)與工藝容器相連的筒體內(nèi)浮子隨液面（或界面）的上下移動(dòng)，由浮子內(nèi)的磁鋼利用磁耦合原理驅(qū)動(dòng)磁性翻板指示器，用紅藍(lán)兩色（黃白或紅白）明顯直觀地指示出工藝容器內(nèi)的液位或界位。左圖連通器原理容易卡澀，清理鐵屑二、磁浮子液位計(jì)2021/6/2792021/6/27102021/6/27112021/6/2712磁浮子液位計(jì)的粗法調(diào)校實(shí)驗(yàn)得出：如果一致，說(shuō)明浮子正常，不一致說(shuō)明浮子變形或者磁翻板內(nèi)部有卡塞變形等原因，要進(jìn)行維修。磁浮子液位計(jì)2021/6/2713磁浮子液位計(jì)磁翻板液位計(jì)的沖洗步驟。高壓磁浮子排凝是密排。①?zèng)_洗液位計(jì)之前要檢查污油系統(tǒng)流程是否暢通，防止低壓管線和污油罐超壓。污油罐液位情況，以防冒罐。②關(guān)閉上、下根部引出閥；③打開排凝閥，稍開上引出閥，將油沖到污油罐。④關(guān)閉排凝閥和上引出閥。⑤緩慢打開下引出閥（以防打壞浮子使之變形或破裂），引入油后關(guān)閉。⑥再打開排凝閥將沖到污油罐。⑦重復(fù)幾次（一般2~3次），直到?jīng)_洗干凈。磁翻板液位計(jì)的翻板若沖亂了，可用磁鐵刷回來(lái)。2021/6/2714磁浮子液位計(jì)磁浮子液位計(jì)的投用①?zèng)_洗干凈之后，關(guān)閉液位計(jì)放空和排凝；②緩慢打開上引線手閥，使得氣相進(jìn)入液位計(jì)；③緩慢打開下引線手閥。使容器內(nèi)液體流至液位計(jì)。2021/6/2715浮球液位計(jì)屬于恒浮力式液位計(jì)在浮球上方裝置電阻軌道R1，藉由浮球之上升下降改變R1之電阻值，藉由分壓原理VOUT=VIN(R2/R1+R2)便可由R1值轉(zhuǎn)換成電壓訊號(hào)而測(cè)得水位高低三、浮球液位2021/6/2716浮球液位計(jì)電動(dòng)浮球液位變送器的測(cè)量部分由浮球與平衡桿和平衡錘組成力矩平衡機(jī)構(gòu)，因此浮球可以自由地隨液位的變化而升降。當(dāng)液位改變時(shí)，浮球的位置發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)球桿帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，表頭內(nèi)角位移傳感器與主軸通過(guò)齒輪嚙合，將液位的變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)2021/6/2717浮球式的液位開關(guān)類似浮球液位計(jì)，還有接近式防溢流液位開關(guān)2021/6/2718四、浮筒式液位計(jì)浮筒式液位計(jì)：浮筒式液位計(jì)屬于變浮力液位計(jì)，當(dāng)被測(cè)液面位置變化時(shí)，浮筒浸沒(méi)體積變化，所受浮力也變化，通過(guò)測(cè)量浮力變化確定出液位的變化量。杠桿的末端吊有內(nèi)筒，浮筒隨介質(zhì)的浮力F1變化而升降，這個(gè)浮力作用在杠桿1上，使杠桿系統(tǒng)以軸封膜片為支點(diǎn)而產(chǎn)生微小偏轉(zhuǎn)（軸封膜片一方面作為杠桿的支點(diǎn)，另一方面起密封作用）。帶動(dòng)杠桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器將偏移量經(jīng)信號(hào)處理及轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，即完成變換過(guò)程。安裝：浮筒式液位計(jì)安裝時(shí)要保證桶體的豎直，安裝高度以浮筒外殼中心線對(duì)準(zhǔn)容器被測(cè)液位全量程的1/2處為準(zhǔn)。且安裝完畢后應(yīng)與設(shè)備一起試壓。2021/6/2719浮筒式液位計(jì)2021/6/2720浮筒常見故障①浮子未吊好，導(dǎo)致浮子與筒壁相摩擦，因摩擦力抵消部分液面浮力，指示值不準(zhǔn)。②因?yàn)楦⊥矁?nèi)介質(zhì)幾乎處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，導(dǎo)致許多雜質(zhì)沉淀在浮筒里，污泥把浮子卡住，即使液位變化，浮子被卡無(wú)法動(dòng)作，就會(huì)出現(xiàn)輸出值不變的情況。排除：關(guān)死根部截止閥、排污閥，用水清洗浮筒內(nèi)壁。③浮子的掛扣脫落。由于脫扣，浮子沉到浮筒底部，扭力管無(wú)掛重，相當(dāng)于液位滿量程時(shí)的情況。（顯示110%）處理：把浮子掛扣掛好后，投表，會(huì)運(yùn)行正常。④放大器板損壞。由于放大器損壞，浮子經(jīng)過(guò)扭力管傳過(guò)來(lái)的液位位移信號(hào)通過(guò)放大器，無(wú)法變成數(shù)字信號(hào)輸出。處理：更換放大器板，并加蓋防雨罩。2021/6/27212021/6/27222021/6/2723浮筒式液位計(jì)當(dāng)液位為高度H時(shí)，浮筒的浸沒(méi)深度為H－x，作用在杠桿上的力為

Fx＝W－A（H－x）ρg

式中W——浮筒的重量

A——浮筒的截面積；

x——浮筒上移的距離；

ρ——被測(cè)液體的密度。液位高度變化，作用在杠桿上的力也跟著變化，扭力管產(chǎn)生的角位移也隨之變化，傳感器將角位移的變化量轉(zhuǎn)化為4-20mA電流輸出。2021/6/2724浮筒式液位計(jì)浮筒液位計(jì)的校驗(yàn)浮筒液位計(jì)的校驗(yàn)有掛重法和水校法掛重法：（1）測(cè)量液位時(shí)被校刻度0%時(shí)，應(yīng)掛重為W掛重=W浮筒被校刻度25%時(shí)，應(yīng)掛重為W掛重=W浮筒-1/4·(π/4D2ρgh)被?？潭?0%時(shí)，應(yīng)掛重為W掛重=W浮筒-1/2·(π/4D2ρgh)被?？潭?5%時(shí)，應(yīng)掛重為W掛重=W浮筒-3/4·(π/4D2ρgh)被?？潭?00%時(shí)，應(yīng)掛重為W掛重=W浮筒-(π/4D2ρgh)2021/6/2725浮筒式液位計(jì)水校法在浮筒上標(biāo)注（水校）液位刻度浮筒下引管中心位置為零點(diǎn)（0%）刻度位置；水校量程L=（實(shí)際密度/水的密度）×浮筒長(zhǎng)度，從零點(diǎn)位置向上L高度為滿量程（100%）刻度；將L分為4等分，在浮筒上標(biāo)注出來(lái)。灌水到零位線，調(diào)試棒插入表頭標(biāo)有“0%”的孔，然后拿出，液晶顯示屏上出現(xiàn)“S-L0”閃爍時(shí)，將調(diào)試棒插入標(biāo)有“100%”的孔作確認(rèn)，液晶顯示屏為0%，零點(diǎn)調(diào)整結(jié)束灌水到50%線，調(diào)試棒插入表頭標(biāo)有“0%”的孔，然后拿出，液晶顯示屏上出現(xiàn)“S-50”閃爍時(shí)，將調(diào)試棒插入標(biāo)有“100%”的孔作確認(rèn)，液晶顯示屏為50%，50%調(diào)整結(jié)束灌水到量程線，調(diào)試棒插入表頭標(biāo)有“0%”的孔，然后拿出，液晶顯示屏上出現(xiàn)“S-HI”閃爍時(shí)，將調(diào)試棒插入標(biāo)有“100%”的孔作確認(rèn)，液晶顯示屏為100%，量程調(diào)整結(jié)束灌水至0%、25%、50%、75%、100%，檢查儀表測(cè)量是否準(zhǔn)確2021/6/2726浮筒式液位計(jì)浮筒液位計(jì)測(cè)界位充滿輕介質(zhì)時(shí)，標(biāo)零點(diǎn);充滿重介質(zhì)標(biāo)量程。（試用介質(zhì)密度都小于水密度）2021/6/2727浮筒式液位計(jì)浮筒液位計(jì)測(cè)界位充滿輕介質(zhì)時(shí)，標(biāo)零點(diǎn);充滿重介質(zhì)標(biāo)量程。（試用介質(zhì)密度都小于水密度）當(dāng)測(cè)量界位的重介質(zhì)大于水的密度時(shí)，參考如下：2021/6/2728浮筒式液位計(jì)對(duì)于密度差非小的界位測(cè)量來(lái)說(shuō)，是不適合做水校法來(lái)測(cè)量的，因?yàn)橛?jì)算出的零點(diǎn)水位和量程水位太小了，肉眼又誤差很大，故最好用稱重法。例：浮筒長(zhǎng)度是30cm，輕介質(zhì)密度是0.84，重介質(zhì)是0.95，水校法算得輕介質(zhì)最高液位為0.84X30=25.2cm，重介質(zhì)最高液位為0.95X30=28.5cm人眼在區(qū)區(qū)33mm的范圍內(nèi)，來(lái)校驗(yàn)浮筒，還能準(zhǔn)嗎？？所以最好用稱重法，液位測(cè)量或密度差相當(dāng)大的時(shí)候才用水校。2021/6/2729五、壓力式液位計(jì)壓力法依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測(cè)量。由于液體對(duì)容器底面產(chǎn)生的靜壓力與液位高度成正比，因此通過(guò)測(cè)容器中液體的壓力即可測(cè)算出液位高度。對(duì)常壓開口容器，液位高度H與液體靜壓力P之間有如下關(guān)系：

下圖為用于測(cè)量開口容器液位高度的三種壓力式液位計(jì)。(a)壓力表式液位計(jì)(b)法蘭式液位變送器(c)吹氣式液位計(jì)2021/6/2730差壓式液位計(jì)

對(duì)于密閉容器中的液位測(cè)量，可用差壓法進(jìn)行測(cè)量，它可在測(cè)量過(guò)程中消除液面上部氣壓及氣壓波動(dòng)對(duì)示值的影響，下圖示出差壓式液位計(jì)測(cè)量原理。

2021/6/2731差壓式液位計(jì)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的密度及液體測(cè)量范圍計(jì)算出壓力或壓差范圍，再選用量程、精確度等性能合適的壓力表或差壓表。差壓式液位計(jì)普及范圍廣，容易校準(zhǔn)，故障率低。受介質(zhì)密度和溫度影響較大，所以常常精度比較差。對(duì)于具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒以及粘度大、易凝固的介質(zhì)，引壓導(dǎo)管易被腐蝕或堵塞，影響測(cè)量精度，應(yīng)用法蘭式壓力（差壓）變送器。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用最多的是電容式ROSEMOUNT3051系列差壓變送器。差壓式液位計(jì)敏感元件為金屬膜盒，它直接與被測(cè)介質(zhì)接觸，省去引壓導(dǎo)管，從而克服導(dǎo)管的腐蝕和阻塞問(wèn)題。膜盒經(jīng)毛細(xì)管與變送器的測(cè)量室相通，它們所組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充以硅油，作為傳壓介質(zhì)。為了毛細(xì)管經(jīng)久耐用，其外部均套有金屬蛇皮保護(hù)管。2021/6/2732差壓式液位計(jì)差壓液位計(jì)動(dòng)三閥組調(diào)零2021/6/2733正常投用是開正壓閥，關(guān)平衡閥，再開負(fù)壓閥。首先開啟正壓閥這一項(xiàng)的前提是在確認(rèn)平衡閥已經(jīng)打開的情況下，這樣該測(cè)量點(diǎn)的偏高壓部分就已經(jīng)被同時(shí)導(dǎo)入到變送器的正、負(fù)壓室中，然后關(guān)閉平衡閥再開啟負(fù)壓閥，負(fù)壓室中的壓力下降至負(fù)壓側(cè)壓力，從而保證了開啟正、負(fù)壓側(cè)閥門時(shí)始終不會(huì)對(duì)敏感原件造成單向的壓力沖擊。2021/6/2734雙法蘭差壓液位計(jì)硅油毛細(xì)管怕折伴熱波動(dòng)反沖洗油2021/6/2735差壓式液位計(jì)零點(diǎn)遷移1）零點(diǎn)遷移問(wèn)題采用差壓式液位計(jì)測(cè)量液位時(shí)，由于安裝位置不同，一般情況下均會(huì)存在零點(diǎn)遷移的問(wèn)題。下面分無(wú)遷移、正遷移和負(fù)遷移3種情況進(jìn)行討論。①無(wú)遷移如右圖所示，被測(cè)介質(zhì)黏度較小，無(wú)腐蝕，無(wú)結(jié)晶，并且氣相部分不冷凝，變送器安裝高度與容器下部取壓位置在同一高度。將差壓變送器的正、負(fù)壓室分別與容器下部和上部的取壓Pl、P2相連接，如果被測(cè)液體的密度為ρ則作用于差壓變送器正、負(fù)壓室的差壓為Δp﹦pl－p2﹦Hρg當(dāng)液體由H＝0變化到最高液位H＝Homax時(shí)，Δp由零變化到最大差壓Δpmax，變送器對(duì)應(yīng)的輸出為4~20mA，當(dāng)H＝0時(shí)，△P＝0，差壓變送器未受任何附加靜壓，當(dāng)H達(dá)到最大時(shí)，△P也達(dá)到最大值。2021/6/2736差壓式液位計(jì)零點(diǎn)遷移②正遷移:如右圖所示正壓室：負(fù)壓室：壓差：

當(dāng)H=0時(shí)，差壓輸出并不為零，其值為：其遷移量為正值，所以稱為正遷移。當(dāng)液體由H＝0變化到最高液位H＝Homax時(shí)，Δp由零變化到最大差壓Δpmax，變送器對(duì)應(yīng)的輸出為4~20mA，當(dāng)H＝0時(shí)，△P＝0，差壓變送器未受任何附加靜壓，當(dāng)H達(dá)到最大時(shí)，△P也達(dá)到最大值。2021/6/2737差壓式液位計(jì)零點(diǎn)遷移③負(fù)遷移:如右圖所示有些介質(zhì)對(duì)儀表會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，或者氣相部分會(huì)產(chǎn)生冷凝使導(dǎo)管內(nèi)的凝液隨時(shí)間而變，這些情況下，往往采用在正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間分別安裝隔離罐或冷凝罐的方法。因此，負(fù)壓側(cè)引壓導(dǎo)管也有一個(gè)附加的靜壓作用于變送器，使得被測(cè)液位H﹦0時(shí)，壓差不等于零正壓室：負(fù)壓室：差壓：當(dāng)H=0時(shí)，差壓的輸出并不為零，而是-B。為使H=0時(shí)，差變的輸出為4mA，就要消除-B的影響。稱之為量程遷移。由于要遷移的時(shí)為負(fù)值，所以稱為負(fù)遷移。2021/6/27382021/6/2739量程遷移實(shí)例例如：已知液位高度變化形成的差壓值為：所以可選擇差壓變送器量程為40kPa所以負(fù)遷移量為37.240kPa，即將差壓變送器的零點(diǎn)調(diào)為-37.240kPa。遷移后差變的測(cè)量范圍為-37.24~2.76kPa。綜上所述：正負(fù)遷移的實(shí)質(zhì)是改變變送器的零點(diǎn)，使在只受附加靜壓力時(shí)輸出為“零”，同時(shí)改變量程的上下限，而量程范圍不變。2021/6/2740法蘭液位變送器校驗(yàn):2021/6/2741法蘭液位變送器校驗(yàn):校驗(yàn)前檢查:穩(wěn)壓電源確定是否為24VDC。確認(rèn)電源線及信號(hào)線極性是否正確。確認(rèn)兩只法蘭放在同一水平面上，變送器豎直安裝。確認(rèn)法蘭連接密封良好。進(jìn)行打壓校驗(yàn)使用375手操器與變送器正確連線，打開電源，進(jìn)入ONLINE通訊界面，讀出變送器的量程范圍，做好記錄，與臺(tái)賬進(jìn)行核對(duì)，核實(shí)變更情況。

例如：變送器量程為-100~0KPa,，如圖1-2連接，使用標(biāo)準(zhǔn)壓力信號(hào)發(fā)生器對(duì)變送器進(jìn)行5點(diǎn)打壓，即100KPa、75KPa、50KPa、25KPa、0KPa。記錄變送器對(duì)應(yīng)的輸出值對(duì)應(yīng)4-20mA輸出。2021/6/2742差壓液位計(jì)故障分析故障現(xiàn)象及處理：1、液位波動(dòng)較大：（1）介質(zhì)波動(dòng)大或氣化嚴(yán)重（2）上引壓管或下引壓管不暢通（3）毛細(xì)管有破損介質(zhì)泄漏（4）膜盒損壞（5）伴熱溫度過(guò)高2、顯示不變化：（1）引出閥未打開或引壓管線堵塞（2）強(qiáng)制信號(hào)未取消（3）電路板故障損壞（4）膜盒損壞（5）正負(fù)毛細(xì)管同時(shí)被擠壓造成管路堵塞或損壞3.指示最大（最?。海?）低壓側(cè)（高壓側(cè)）隔離液泄漏、膜片壞。毛細(xì)管損壞，（2）低壓側(cè)（高壓側(cè)）引壓閥沒(méi)開或堵塞。4.指示偏大（偏?。海?）低壓側(cè)（高壓側(cè)）引壓閥開度過(guò)小，（2）放空堵頭漏，（3）儀表遷移量沒(méi)計(jì)算準(zhǔn)確，組態(tài)未設(shè)置好，儀表沒(méi)有校驗(yàn)好5.儀表無(wú)指示：信號(hào)線脫落或虛接、電源保險(xiǎn)燒、安全柵損壞，電路板損壞。2021/6/2743思考就地液位計(jì)與遠(yuǎn)傳液位計(jì)發(fā)生偏差時(shí)，如何進(jìn)行調(diào)校？應(yīng)先對(duì)遠(yuǎn)傳液位控制進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)，人為提高或降低液位控制，觀察液位計(jì)是否同步變化，如果遠(yuǎn)傳液位計(jì)同步變化，即可初步確定為現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)故障；否則，即可判斷遠(yuǎn)傳液位計(jì)故障，但在處理遠(yuǎn)傳液位計(jì)前，要先對(duì)就地液位計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。2021/6/2744六超聲波液位計(jì)超聲波液位計(jì)利用波在介質(zhì)中的傳播特性。因此，在容器底部或頂部安裝超聲波發(fā)射器和接收器，發(fā)射出的超聲波在相界面被反射。并由接收器接收，測(cè)出超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差，便可測(cè)出液位高低超聲波液位計(jì)按傳聲介質(zhì)不同，可分為氣介式、液介式和固介式三種；按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收的單探頭方式和收發(fā)分開的雙探頭方式。相互組合可以得到六種液位計(jì)的方案。2021/6/2745超聲波液位計(jì)2021/6/2746超聲波液位計(jì)(a)氣介式(b)液介式(c)固介式單探頭超聲波液位計(jì)2021/6/2747超聲波液位計(jì) 由上圖看出，超聲波傳播距離為L(zhǎng)，波的傳播速度為C，傳播時(shí)間為Δt

，則：L是與液位有關(guān)的量，故測(cè)出L便可知液位，L的測(cè)量一般是用接收到的信號(hào)觸發(fā)門電路對(duì)振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。單探頭液位計(jì)使用一個(gè)換能器，由控制電路控制它分時(shí)交替作發(fā)射器與接收器。雙探頭式則使用兩個(gè)換能器分別作發(fā)射器和接收器，對(duì)于固介式，需要有兩根金屬棒或金屬管分別作發(fā)射波與接收波的傳輸管道。2021/6/2748超聲波液位計(jì)超聲波特性1可以在氣體、液體及固體中傳播在常溫下空氣中的聲速約為334m／s，在水中的聲速約為1440m／s，而在鋼鐵中約為5000m／s。聲速還與介質(zhì)所處的狀態(tài)(如溫度)有關(guān)。例如理想氣體的聲速與絕對(duì)溫度T的平方根成正比，對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)影響聲速的主要因素是溫度，并可用下式計(jì)算聲速的近似值超聲波特性2聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)被吸收而衰減，質(zhì)性質(zhì)有關(guān)：氣體中衰減最大，液體其次，固體中衰減最小，聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)衰減的程度還與聲波的頻率有關(guān)，頻率越高，聲波的衰減也越大，因此超聲波比其他聲波在傳播時(shí)的衰減更明顯。2021/6/2749超聲波液位計(jì)超聲波特性3聲波傳播時(shí)的方向性隨聲波的頻率的升高而變強(qiáng)，發(fā)射的聲束也越尖銳，超聲波可近似為直線傳播，具有很好的方向性。當(dāng)聲波從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時(shí)，因?yàn)閮煞N介質(zhì)的密度不同和聲波在其中傳播的速度不同，在分界面上聲波會(huì)產(chǎn)生反射和折射，聲波從液體或固體傳播到氣體，或相反的情況下，幾乎全部被反射。優(yōu)點(diǎn)：使用范圍較廣，液位、粉末、塊狀的物位均可測(cè)量，實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量。缺點(diǎn)：由于探頭本身不能承受過(guò)高的溫度，聲速又與介質(zhì)的溫度等有關(guān)，并且有些介質(zhì)對(duì)聲波吸收能力很強(qiáng)，因而超聲波物位計(jì)的應(yīng)用受到一定限制，此外電路比較復(fù)雜，價(jià)格較高。2021/6/2750超聲波液位計(jì)

適用于有毒、有腐蝕性液體液位的測(cè)量，精度一般為0.1級(jí)。當(dāng)測(cè)量含有氣泡，懸浮物的液位及被測(cè)液面有很大波浪時(shí)，使用較困難。2021/6/2751七雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理

雷達(dá)液位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的工作模式。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，關(guān)系式如下：D=CT/2式中D——雷達(dá)液位計(jì)到液面的距離

C——光速

T——電磁波運(yùn)行時(shí)間雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出液面到雷達(dá)天線的距離，從而知道液面的液位。2021/6/275253脈沖行進(jìn)的速度=光速C0=300,000,000m/s物位=罐高–

距離=H–DTDR測(cè)量的是時(shí)間tL=物位OPTIFLEX1300C工作原理

物位的計(jì)算方法特別提示：

測(cè)量幾乎不受溫度，壓力等因素的影響，從而為高精度的物位測(cè)量提供保證！H=罐高D=距離2021/6/2753雷達(dá)液位計(jì)在實(shí)際運(yùn)用中，雷達(dá)液位計(jì)有兩種方式即調(diào)頻連續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的液位計(jì)，功耗大，須采用四線制，電子電路復(fù)雜。而采用雷達(dá)脈沖波技術(shù)的液位計(jì)，功耗低，可用二線制的24VDC供電，容易實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度高，適用范圍更廣。雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)(1)雷達(dá)液位計(jì)采用一體化設(shè)計(jì)，無(wú)可動(dòng)部件，不存在機(jī)械磨損，使用壽命長(zhǎng)。(2)雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量時(shí)發(fā)出的電磁波能夠穿過(guò)真空，不需要傳輸媒介，具有不受大氣、蒸氣、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點(diǎn)，能用于揮發(fā)的介質(zhì)如粗苯的液位測(cè)量。2021/6/2754雷達(dá)液位計(jì)(3)雷達(dá)液位計(jì)幾乎能用于所有液體的液位測(cè)量。電磁波在液位表面反射時(shí)，信號(hào)會(huì)衰減，當(dāng)信號(hào)衰減過(guò)小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)無(wú)法測(cè)到足夠的電磁波信號(hào)。導(dǎo)電介質(zhì)能很好地反射電磁波，甚至微導(dǎo)電的物質(zhì)也能夠反射足夠的電磁波。介電常數(shù)大于1.5的非導(dǎo)電介質(zhì)(空氣的介電常數(shù)為1.0)也能夠保證足夠的反射波，介電常數(shù)越大，反射信號(hào)越強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，幾乎所有的介質(zhì)都能反射足夠的反射波。

2021/6/2755雷達(dá)液位計(jì)(4)采用非接觸式測(cè)量，不受槽內(nèi)液體的密度、濃度等物理特性的影響。(5)測(cè)量范圍大，最大的測(cè)量范圍可達(dá)0~35m，可用于高溫、高壓的液位測(cè)量。(6)天線等關(guān)鍵部件采用高質(zhì)量的材料，抗腐蝕能力強(qiáng)，能適應(yīng)腐蝕性很強(qiáng)的環(huán)境。(7)功能豐富，具有虛假波的學(xué)習(xí)功能。輸入液面的實(shí)際液位，軟件能自動(dòng)地標(biāo)識(shí)出液面到天線的虛假回波，排除這些波的干擾。(8)參數(shù)設(shè)定方便，可用液位計(jì)上的簡(jiǎn)易操作鍵進(jìn)行設(shè)定，也可用HART協(xié)議的手操器或裝有軟件的PC機(jī)在遠(yuǎn)程或直接接在液位計(jì)的通信端進(jìn)行設(shè)定，十分方便。2021/6/2756雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)安裝的注意事項(xiàng)雷達(dá)液位計(jì)能否正確測(cè)量，依賴于反射波的信號(hào)。如果在所選擇安裝的位置，液面不能將電磁波反射回雷達(dá)天線或在信號(hào)波的范圍內(nèi)有干擾物反射干擾波給雷達(dá)液位計(jì)，雷達(dá)液位計(jì)都不能正確反映實(shí)際液位。因此，合理選擇安裝位置對(duì)雷達(dá)液位計(jì)十分重要，在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)雷達(dá)液位計(jì)天線的軸線應(yīng)與液位的反射表面垂直。(2)槽內(nèi)的攪拌閥、槽壁的黏附物和階梯等物體，如果在雷達(dá)液位計(jì)的信號(hào)范圍內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生干擾的反射波，影響液位測(cè)量。在安裝時(shí)要選擇合適的安裝位置，以避免這些因素的干擾。2021/6/2757雷達(dá)液位計(jì)(3)喇叭型的雷達(dá)液位計(jì)的喇叭口要超過(guò)安裝孔的內(nèi)表面一定的距離(>10mm)。棒式液位計(jì)的天線要伸出安裝孔，安裝孔的長(zhǎng)度不能超過(guò)100mm。對(duì)于圓型或橢圓型的容器，應(yīng)裝在離中心為1/2R(R為容器半徑)距離的位置，不可裝在圓型或橢圓型的容器頂?shù)闹行奶帲駝t雷達(dá)波在容器壁的多重反射后，匯集于容器頂?shù)闹行奶?，形成很?qiáng)的干擾波，會(huì)影響準(zhǔn)確測(cè)量。(4)對(duì)液位波動(dòng)較大的容器的液位測(cè)量，可采用附帶旁通管的液位計(jì)，以減少液位波動(dòng)的影響。安裝完畢以后，可以用軟件的PC機(jī)觀察反射波曲線圖，來(lái)判斷液位計(jì)安裝是否恰當(dāng)，如不恰當(dāng)，則進(jìn)一步調(diào)整安裝位置，直到滿意為止。2021/6/2758雷達(dá)液位計(jì)

雷達(dá)液位計(jì)的維護(hù)雷達(dá)液位計(jì)主要由電子元件和天線構(gòu)成，無(wú)可動(dòng)部件，在使用中的故障極少。使用中偶爾遇到的問(wèn)題是，貯槽中有些易揮發(fā)的有機(jī)物會(huì)在雷達(dá)液位計(jì)的喇叭口或天線上結(jié)晶，對(duì)它們只要定期檢查和清理即可，維護(hù)量少。在日常維護(hù)中，可以用PC機(jī)(裝有VEGAVisualOperating軟件)遠(yuǎn)程觀察反射波曲線圖，對(duì)于后來(lái)可能新產(chǎn)生的干擾波，可以利用液位計(jì)有識(shí)別虛假波的功能，除去這些干擾反射波的影響，保證準(zhǔn)確測(cè)量。雷達(dá)液位計(jì)故障現(xiàn)象及處理1、液位波動(dòng)（1）重新組態(tài)探頭長(zhǎng)度和偏差（2）依靠其他設(shè)備確認(rèn)液位2021/6/2759雷達(dá)液位計(jì)

（3）調(diào)整阻尼系數(shù)（4）重新組態(tài)回路值（5）導(dǎo)波管或管壁有干擾物體2、液位輸出保持不變，不跟蹤液位的變化（1）確認(rèn)探頭長(zhǎng)度（2）調(diào)整偏置值，已達(dá)到精確數(shù)值3、無(wú)信號(hào)（1）檢查介質(zhì)介電常數(shù)（2）液位在頂部過(guò)渡區(qū)，組態(tài)時(shí)沒(méi)設(shè)置（3）線路板或16針連接器工作不正常（4）檢查探頭長(zhǎng)度組態(tài)（5）可能有介質(zhì)在探頭上搭橋（6）介電常數(shù)選擇不正確2021/6/2760雷達(dá)液位計(jì)4、輸出為最大或最?。?）介質(zhì)不純，如油帶水（2）介質(zhì)或雜物在探頭上搭橋（3）導(dǎo)波桿堵塞（4）有泡沫或粘稠物（5）探頭頂部密封處有雜物，如：水、油等2021/6/2761纜式雷達(dá)液位計(jì)202