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常用水箱液位計的基本原理、特點和應用選型

日期：2017-08-09 來源：華北電力設計院工程有限公司作者：劉長才

摘要介紹了水箱計量的目的、方法，以及水箱常用水箱液位計的基本原理、特點和應用場合。根據不同液位計的性能特點提出了液位計的選型原則。

水箱是各企業普遍使用的儲存設備，管理人員須對儲罐內儲存的物料進行監控，掌握其液位、儲量和質量等重要數據，以進行有效的管理。儲罐的液位計量十分重要，合理的液位可保證儲罐安全、可靠、高效地運行。管理人員都希望找到一種既價格便宜、使用壽命長、使用維護方便，又能滿足精度要求的實時在線測量裝置。

國內外的許多研究機構一直致力于液位計的研究，研制出了多種類型的液位計，從zui初的浮球式，到磁翻板、差壓式、超聲波及雷達液位計等，但液位計的價格也節節攀升。設計人員應根據各種液位計的特點、用戶的要求和經濟性，合理選用液位計，達到zui佳的性價比。

1 概述

1.1 液位計分類

按儲罐液位測量原理來分類：有直接式液位測量儀表、差壓式液位測量儀表、浮力式液位測量儀表、電氣式液位測量儀表、超聲波式液位測量儀表、雷達液位測量儀表、放射性液位測量儀表等。根據測量的介質特性來分類：常用的液位計有重錘浮球式液位計、磁翻板液位計、雷達液位計、超聲波液位計、差壓液位計等。

1.2 測量方法的選擇依據

通常根據測量要求來選擇液位測量方法。測量要求一般有以下幾方面：

（ 1 ）測量范圍、需要的精度及測量功能；

（ 2 ）測量儀所處的環境；

（ 3 ）被測介質的物理化學性質和狀態，如強酸、強堿、易凝固結晶和黏稠性、氣化性等；

（ 4 ）操作條件的變化，如介質溫度、壓力、濃度的變化等；

（ 5 ）被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內的設備附件及各種進出料口等。

選擇測量方法時，要注意以下幾點：

（ 1 ）工程儀表選型要有統一的考慮，盡可能減少品種規格，減少備品備件；

（ 2 ）工藝轉力商的具體要求；

（ 3 ）實際的工藝情況。

2 電廠常見液位計的性能特點

2.1 重錘浮球式液位計

重錘浮球式液位計是利用物體在液體中浮力的原理來實現液位測量。這種液位計國外從 20 世紀30 年代就開始使用，至今仍有比較高的市場占有率。

重錘浮球式液位計主要技術指標：

測量范圍： 0~20 m ；

精度： ±10 mm 。

重錘浮球式液位計特點：

（ 1 ）結構簡單，觀測直觀。

（ 2 ）精度不高，只能做工業測量用。

（ 3 ）由于浮球隨著液位波動，對液位測量有一定誤差。適用于常壓儲罐，不適用于帶壓儲罐的液位測量。外浮頂罐也不宜采用此種液位計，因為容易受到風的影響，使指針不停擺動，導致指示不穩定。

2.2 磁翻板液位計

磁翻板液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當儲罐中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鐵通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉180° ，當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色，當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現液位清晰的指示。也可在本體管上加裝磁性開關或遠傳變送器，輸出開關信號或模擬量信號。

磁翻板液位計主要技術指標：

測量范圍： 0.30~10m ；6m-10m之間可以采用一根式或者分段式，大于10m的建議使用分段式。

精度： ±10 mm （就地指示型）。

磁翻板液位計特點：

（ 1 ）適用于高溫、高壓和腐蝕性等場合，可就地顯示和遠程控制。本體管采用無縫鋼管，連接管處采用拉孔焊接，內部無劃痕。安裝方式可選擇側裝和頂裝，本體下端密封。

（ 2 ）指示新穎、醒目，測量范圍比較大。

2.3 雷達液位計

雷達液位計是利用超高頻電磁波經天線向被測容器的液面發射，當電磁波碰到液面后反射回來，儀表檢測出發射波及回波的時差，從而計算出液面高度。

雷達液位計主要技術指標：

測量范圍： 0~40 m ；

精度： ±1 mm 。

雷達液位計特點：