水位傳感器的工作原理

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根線的水位傳感器的工

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根線的水位傳感器的工作原理作原理

在物位測量中，方法眾多，但都有自己的適用范圍：

1.

接觸式測量

接觸式測量是從鋼帶浮子液位計為開端，

以各種方式精確測量浮子距離而演化到各種現(xiàn)代化

儀表如

伺服式、磁致伸縮式等等鋼帶浮子式：最早期的液位計，現(xiàn)今都面臨著更新?lián)Q代工

作原理

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(fù)雜，可靠性較低，由于機械部件多，很容易發(fā)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(xiàn)數(shù)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(chǎn)

生低壓電流脈沖，開始計時，產(chǎn)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(nèi)有磁鐵，

也產(chǎn)生磁場，兩個磁

場相遇，

磁致伸縮線扭曲形成扭應(yīng)力波脈沖，

脈沖速度已知，

計算脈沖傳播時間即對應(yīng)液位

精確變化。

（電流以光速運行，所以其傳播時間與力波時間相比可忽略）精度最高能夠達到

1mm 

優(yōu)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(dǎo)致市場普及不廣。

3.

伺服式液位計

伺服式液位計是最近比較成功的新型液位計，

主要應(yīng)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，但具有精確的力傳感器以及伺服系統(tǒng)，

形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過考慮鋼帶自身重力，精確地調(diào)節(jié)浮子高度以達到平衡浮力和重力，

得到精確的當(dāng)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(zhì)無腐蝕性液體。

安裝調(diào)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(guān)系通過測量液體底部的壓

力來折算液位高度。

P

＝

ρ

gh 

（

P 

壓強）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，

結(jié)果搭建一套完善的靜壓測量系統(tǒng)

價格很高。

5.

非接觸式測量

非接觸式測量通常采用發(fā)射能被所測介質(zhì)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(jù)發(fā)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(fā)射電磁波形式，由于所測介質(zhì)的介電常數(shù)均大于空氣和真空的

1

，由于介質(zhì)

的不連續(xù)性，

在空氣和液體分界面出就會出現(xiàn)反射現(xiàn)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(fā)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