常見(jiàn)液位測量方式的原理和應用

在現代化生產(chǎn)過(guò)程中，液位的測量和監控直接影響著(zhù)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，甚至關(guān)乎生產(chǎn)能否順利進(jìn)行。由于液位檢測環(huán)境的復雜性和多變性，也為傳感器的應用帶來(lái)了不同挑戰。針對市場(chǎng)上復雜多樣的需求，研發(fā)人員開(kāi)發(fā)了多種測量技術(shù)和液位測量方式。下面就幾種常見(jiàn)液位測量方式的原理和應用介紹如下。

1．音叉振動(dòng)測量的原理和應用

音叉式測量的原理為：當液體或者散料填充兩個(gè)振動(dòng)叉時(shí)，共振頻率改變，依靠檢測頻率改變而發(fā)出開(kāi)關(guān)信號。

音叉式測量的應用：音叉振動(dòng)測量為開(kāi)關(guān)量輸出，不能用于對液位的連續性測量，不提供模擬量輸出。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監控，主要為防溢報警、低液位報警等。大多數情況下，需要開(kāi)孔安裝于容器側面。

2．浮球式測量的原理和應用

浮球式測量的原理：該方式為最簡(jiǎn)單、最古老的檢測方式，價(jià)格相對便宜。主要是通過(guò)浮球的上下升降來(lái)檢測液面的變化，其為機械式檢測，檢測精度容易受浮力影響，重復精度差，不同液體需要重新校準。

浮球式測量的應用：不適用于粘稠性或者含雜質(zhì)液體，容易造成浮球堵塞，同時(shí)，不符合食品衛生行業(yè)的應用要求。

3．超聲波測量的原理和應用

超聲波測量的原理：通過(guò)檢測超聲波發(fā)送與反射的時(shí)間差來(lái)計算液位高度，易受超聲波傳播的能量損耗影響。

超聲波測量的應用：超聲波液位計具有安裝容易、靈活性高等特點(diǎn)，通?？砂惭b于高處進(jìn)行非接觸式測量。但當使用于含蒸汽、粉層等環(huán)境時(shí)，檢測距離將會(huì )明顯縮短，因此，不建議在有泡沫等的吸波環(huán)境下使用。

計為一體式與分體式超聲波液位計

4．激光測量的原理和應用

激光測量的原理：激光類(lèi)傳感器基于光學(xué)檢測原理，通過(guò)物體表面反射光線(xiàn)至接收器進(jìn)行檢測。

激光測量的應用：其光斑較小且集中，易于安裝、校準，靈活性好，可應用于散料或液位的連續或者限位報警等；但其不適合在透明液體（透明液體容易折射光線(xiàn)，導致光線(xiàn)無(wú)法反射至接收器）、含泡沫或者蒸汽環(huán)境（無(wú)法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干擾）、波動(dòng)性液體（容易造成誤動(dòng)作）、振動(dòng)環(huán)境等使用。

5．光電折射式測量的原理和應用

光電折射式測量的原理：該檢測方式通過(guò)傳感器內部發(fā)出光源，光源通過(guò)透明樹(shù)脂全反射至傳感器接受器，但遇到液面時(shí)，部分光線(xiàn)將折射至液體，從而傳感器檢測全反射回來(lái)光量值的減少來(lái)監控液面。

光電折射式測量的應用：該檢測方式成本低，安裝、調試簡(jiǎn)單，但僅能用于透明液體，同時(shí)只輸出開(kāi)關(guān)量信號。

6．TDR（時(shí)域反射）/導波雷達測量和應用

TDR（時(shí)域反射）/導波雷達，主要采用微波原理進(jìn)行測量。其名稱(chēng)在行業(yè)內有多種不同的叫法，其具有激光測量的好處，如：易于安裝、校準，靈活性好等，但更優(yōu)于激光檢測，如無(wú)需重復校準和多功能輸出等。

TDR（時(shí)域反射）/導波雷達的應用：適用于各種含泡沫的液位檢測，不受液體顏色影響，甚至可應用于高粘性液體，受外部環(huán)境干擾相對小，但其測量高度一般小于6米。

7．靜壓式測量的原理和應用

靜壓式測量的原理：該測量方式采用安裝于底部的壓力傳感器，通過(guò)檢測底部液體壓力，轉換計算出液位高度，其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知氣壓。

靜壓式測量的應用：該測量方式要求采用高精度、齊平式壓力傳感器，同時(shí)換算過(guò)程需要不斷進(jìn)行校準，其優(yōu)點(diǎn)為檢測不受液位高度限制，但高度越高，傳感器精度要求越高，長(cháng)時(shí)間使用或者更換液體時(shí)需要重復校準。

8．電容式測量的原理和應用

電容式測量的原理：電容式測量主要通過(guò)檢測由于液面或者散料高度變化而導致的電容值變化來(lái)測量料位高度。

電容式測量的應用：電容式測量的類(lèi)型較多，有可輸出模擬量的電容式液位計、電容式接近開(kāi)關(guān)，電容式接近開(kāi)關(guān)可以安裝于容器側面進(jìn)行非接觸檢測。選擇電容式測量?jì)x表時(shí)，應注意電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響，如塑料容器和掛料情況容易影響模擬量輸出的電容傳感器。