新型沉筒式液位计的研制与应用

李克张天开谢玲

青岛理工大学自动化学院

摘要：介绍了一种新型沉筒式液位计，主要针对高温、重粉尘、蒸汽、震动以及液体有较强粘附性和凝固性等工业情况。根据沉筒受到浮力大小，持续检测拉力变化，精确计算出液位高度，配以PLC或上位机进行数据处理和远程控制。

关键词：高温；重粉尘；蒸汽；震动；液位检测

The development and application of a new sink tube type level gauge

LI Ke, ZHANG Tian-Kai, XIE Ling

Automation Institute, Qingdao Technological University

Abstract: This paper introduces a new sink tube type level gauge, mainly for high temperature, heavy dust, steam, vibration and the Liquid has strong adhesion and solidification. According to the buoyancy, monitoring changes in tension, and then calculating the liquid level height, matching with PLC or PC can also carry on data processing and remote control.

Keywords: high temperature; heavy dust; steam; vibration; level detection

引言

液位检测是工业生产中经常用到的检测环节，准确的液位值是工业控制过程中常用的参数。但一些特殊的工业工况中，如高温、重粉尘、蒸汽、震动以及液体有较强粘附性和凝固性，成为制约传统液位检测装置不能正常工作的因素。

目前国内外常见的液位检测装置主要分为接触式和非接触式。接触式的主要是浮子式、电容式等，在工作时需要投入到被测液体中。但是在一些特殊工业环境如上述情况下不能正常工作，电机的搅拌和材料的粘附性和凝固性是制约传统接触式液位计的主要因素。对于非接触式的例如雷达、超声波等液位检测装置，工业环境中的重粉尘和蒸汽成为其应用的主要障碍。

新型沉筒式液位计采用拉力传感器加沉筒的检测组合，其中所使用的拉力传感器具有结构简单、安装方便、灵敏度高、受环境干扰小等优点。这种液位计不仅克服了工作环境的限制，保证了检测的持续性，还可以结合软件调整检测零点、去除误差较大数据，保证了检测的精确性，它的灵敏度、抗干扰性、稳定性与使用性能方面与传统的液位计相比有较大优势。

1、沉筒式液位计的结构及工作原理

1.1 沉筒式液位计的结构

沉筒式液位计主要由拉力传感器、变送器及沉筒组成，，拉力传感器内部贴有电阻应变片，通过信号线将变送器输出的标准电流信号送到PLC 的A/D 输入端口，用以进行数据处理和远程控制。沉筒由上下两端封闭的空心材料制成，并悬挂在拉力传感器的受力端，其余部分投入到储料罐中，拉力传感器用法兰盘或自带螺纹固定在储料罐的上方，结构如下图1所示。

图1 组成结构图

如上图所示，设沉筒的外径是R ，内径r ，管壁厚度是R-r ，高度是H ，沉筒的密度是ρ，浸入液体中的体积是h ，被测液体的密度是液ρ，则相关计算公式如下：

沉筒的质量H r R R m ])([ρ22--=π 公式（1）沉筒的重力mg G = 公式（2）沉筒排开液体的体积h R V 2π= 公式（3）浮筒受到的浮力gV f 液ρ= 公式（4）

1.2 沉筒式液位计的工作原理

沉筒浸在被测液体中，受到自身重力G和液体浮力f的作用，两者的合力F 由拉力传感器来测量，即：

F-

=公式（5）

拉力传感器检测的拉力大小与液位的高低成反比。

当沉筒干燥时，拉力传感器只测得其自身的重力；当液位上升或下降引起浮力变化时，由公式（5）得出的拉力值变化。拉力传感器内贴有电阻应变片，受力端受力发生变化后测点发生应变，应变片发生变形而使应变片的电阻也发生变化，通过变送器将电阻值的变化转化为标准的4-20mA电流信号输出，从而可以利用PLC和上位机进行数据远传和自动控制。

拉力传感器的检测精度在0.2%-0.5%，满足一般工业要求，其量程的选择根据公式（1）及公式（4）的大小来决定。

为使液位计正常工作，必须保证沉筒的重力始终大于它受到的浮力，必要时可在沉筒下方加挂重物。

2、应用分析

由上述沉筒式液位计的工作原理不难看出，通过拉力传感器内部电阻应变片的阻值变化来反映拉力的大小，变送器输出电流信号的大小反映了当前的液位值，且检测条件不受环境中的温度、粉尘、蒸汽的影响。沉筒式液位计在一些特殊工艺要求或是特殊材料要求的工业场合同样能够持续稳定的工作。

2.1 特殊工艺要求分析

在某些工业材料的制备过程中需要用到搅拌来使材料混合均匀，达到工业用料的要求。这样就使液体始终处于搅拌状态下，液体表面波动较大，罐体还有比较明显的震动情况，再加上蒸汽、粉尘等比较恶劣的环境，传统的液位检测装置无法正常工作。利用这种沉筒式液位计能很好的解决这一问题，并且能够通过软件去除误差相对较大的数据，保证检测的精确性，其检测结构如图2所示。

图2 特殊工艺检测结构图

如图2示用固定件将沉筒束缚住，避免了沉筒随着扇叶的搅拌而出现比较大的偏转。在液位计工作过程中，由于扇叶的搅拌，传感器测得的数据可能会出现波动，这是无法避免的。沉筒式液位计检测的是垂直方向的拉力大小，而沿搅拌方向的力与拉力是垂直的，因此影响相对较小。

对于出现的误差较大的数据，可以通过软件滤波的方式，在PLC或上位机程序中对采集的数据进行处理，例如中位值平均滤波法，连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值，然后计算N-2个数据的算术平均值，这样就会去除误差较大数据的影响，保证检测的精确性。

2.2 特殊材料要求分析

工业过程中，有的材料在与水混合后表现出极强的粘附性和凝固性，这样就使得那些接触型检测液位的仪表（如电容式液位计）不能正常工作或检测数据不准确。

当材料本身有粘附性和凝固性时，沉筒的表面会附着一层或几层材料，导致其体积发生变化，自身的重量也发生变化，其变化如图3所示，其中沉筒截面积中虚线层为附着材料层，设此时沉筒外径为1R 。

图3 特殊材料说明图

沉筒式液位计克服了附着材料的影响，和软件结合能够彻底适应各种特殊性工业材料，保证每次检测时都能将检测的零点进行调整。下面简单介绍调整方法。

首先，罐内无液体时测得新的沉筒自重1G ；罐内注水，将沉筒完全浸没，由此时拉力1F 和之前测得的自重1G 可知其浮力1f 大小，进而得出沉筒新的体积1V ；结合软件将PLC 或上位机的程序进行合理的更改（可在上位机上设置各项相关参数）。之后加入工业材料，由上述新的检测数值根据公式（3）、（4）、（5）求得新的液位高度。

3、结语

沉筒式液位计克服了传统液位检测装置无法在高温、重粉尘、蒸汽、震动等情况下工作的弊端，能够在扇叶搅拌工况下持续、准确地检测液位，并且不受材料粘附性和凝固性的影响，为复杂工况下的液位检测提供了一种新的方法。

参考文献：

[1] 王家祯,王俊杰.传感器与变送器[J].北京:清华大学出版社,1996:158-161.

[2] 梁国建.物位传感器的选型设计与应用[J].仪器与测控,2002(11):21.

[3]黄健生.检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,2005:165-173.

超声波液位计

产品名称：超声波液位计型号：XY-TUF1 工作原理超声波液位计由三部分组成：超声波换能器、处理单元、输出单元。超声波液位计换能部分利用压电陶瓷作为超声波脉冲的发射器和接收器，当在压电陶瓷两端加上一定电压的时候，压电陶瓷受激励振动产生超声波脉冲，接着超声波换能器转入接收状态对已收到的超声波回波脉冲进行分析。首先需要监测接收是否是所发出的超声波脉冲的回波，如果是，则检测声波的行程时间，然后由处理单元把时间转换为距离和液位，再由输出单元进行输出。超声波液位计技术优势：超声波液位计是非接触测量方式，±0.25%精度，1-25米量程，优异的聚焦：5度声束角，多种传感器材质，内置全量程温度补偿。超声波液位计测量有腐蚀（酸、碱）的介质、有污染的场合（下水道），或易产生粘附物的物质。适合于那些无法用物理方式接触的液体。主要参数量程:0-3、5、8、10、15、20 、 30、 40、 50 、100m 精度:0.25% 盲区:0.15-0.7m 工作温度:-20℃-+60℃

压力范围:-1-16公斤(型号:QF-8000或者QF-9000系列) 电源:24VDC、220VAC 输出:4-20mA、Rs-485 控制:二路继电器防护等级:IP68 显示方式:12864点液晶显示外壳：耐腐型传感器外壳产品特点 1.多脉冲低电压多点发射发射电路，双平衡抑制噪声多点接收电路(QF-9000系列):提高仪器可靠性，解决不物位不平整测量不准确的难题，并大大加强抗干扰能力，可在变电站发射塔附近稳定工作。 2.自动功率调整、增益控制、温度补偿。 3.先进的检测技术，丰富的软件功能适应各种复杂环境。 4.采用新型的波形计算技术，提高仪表的测量精度。 5.具有干扰回波的抑止功能保证测量数据的真实。 6.16位D/A转换，提高电流输出的精度和分辨率。 7.传感器采用四氟乙烯材料，可用于各种腐蚀性场合。 8.多种输出形式:可编程继电器输出、高精度4-20mA电流输出、RS485数字通信输出分体超声波液位探头性能特点

非接触式液位传感器使用说明分析

XCK-Y25-xxx智能型非接触式（2016-04-12）液位传感器使用说明书深圳市星科创科技有限公司 Shenzhen XingKeChuang Technology Co., Ltd. 电话：86-0755-******** 传真：86-0755-********

一、产品概述智能型非接触式液位感应器（以下简称液位感应器）采用了先进的信号处理技术及高速信号处理芯片，突破了容器壁厚的影响，实现了对密闭容器内液位高度的真正非接触检测。液位传感器（探头）安装于被测容器外壁的上下方（液位的高位与低位），非金属容器无需对其开孔、安装简易、不影响生产。可实现对高压密闭容器内的各种有毒物质﹑强酸﹑强碱及各种液体的液位进行检测。液位感应器对液体介质和容器的材质无特殊要求，可广泛使用。智能型非接触式液位感应器分四种信号输出接口，分别为高低电平输出接口、NPN输出接口、PNP输出接口和RS485通信接口；分别对应四种型号：高低电平输出接口——型号：XKC-Y25-V NPN输出接口——型号：XKC-Y25-NPN PNP输出接口——型号：XKC-Y25-PNP RS485通信接口——型号：XKC-Y25-RS485 二、产品特性 ?非接触式液位传感器，适用于非金属容器外壁而无需与液体直接接触，不会受到强酸强碱等腐蚀性液体的腐蚀，不受水垢或其他杂物影响。 ?智能化液位基准调整及液位记忆功能，液位状态显示方式，可实现多点串联接线；可支持高低电平输出、NPN、PNP信号输出和RS485通信接口输出（选型时与厂家说明即可）。 ?检测准确稳定，可检测沸水液面。 ?纯电子电路结构，非机械工作方式，性能稳定寿命耐久。 ?高稳定性，高灵敏度，刚干扰能力强，不受外界电磁干扰，针对工频干扰及共模干扰有做特殊处理，以兼容市面上所有的5~24V电源适配器。 ?强大兼容性，穿透各种非金属材质的容器，如塑料、玻璃、陶瓷等容器，感应距离可达 20mm；液体、粉末、颗粒物均可检测。 ?开集电极输出方式，电压范围宽（5~24V），适合连接各种电路及产品应用。三、工作原理智能型非接触式液位感应器是利用水的感应电容来检测是否有液体存在，在没有液体接近感应器时，感应器上由于分布电容的存在，因此感应器对地存在一定的静态电容，当液面慢慢升高接近感应器时，液体的寄生电容将耦合到这个静态电容上，使感应器的最终电容值变大，该变化的电容信号再输入到控制IC进行信号转换，将变化的电容量转换成某种电信号的变化量，再由一定的算法来检测和判断这个变化量的程度，当这个变化量超过一定的阈值时就认为液位到达感应点。电话：86-0755-******** 传真：86-0755-********

外贴式超声波液位计工作原理及技术分析

外贴式超声波液位计一、外贴式超声波液位计原理外贴式超声波液位计从罐外连续、精确的测量罐内的液位，完全不接触罐内的液体和气体，实现了真正的隔离测量。外贴式超声波液位计测量方式不同与其他液位计(安装其他液位计时必须在容器上开孔，在容器内部测量液位)，其特点是无需在容器上开孔，利用超声波分析原理，在容器外部就能够不间断地测出液面的精确高度。该仪表安装时不需要在罐壁上开孔安装传感器，仪表既不接触容器内的液态介质，也不接触容器内的气态介质。有效解决了在强腐蚀、剧毒、高压力、易燃爆、高纯度、无杂菌感染等特殊恶劣、苛刻条件下测量液位这一世界技术难题。因为外测液位仪完全不接触容器内的液体，因此，它使用时极为安全可靠，安装维护特别方便，是绿色环保仪表，可广泛用于各种容器内液面的连续精确测量。二、外贴式超声波液位计工作原理：外贴式超声波液位计处理后的液位高度数值准确，无需CPU再作分析、比较、判断。CPU获取液位数值后，可送NVRAM存储、送数码显示器显示。此外仪表可输出4～20mA标准信号或通过RS-485接口将测量结果输出至上位计算机(或二次表)。如图2所示，测量液位时，经过调制过的声波信号从探头发射出去，经过液面反射回来后由探头检测到回波信号。回波信号经过预处理、加工、后处理后直接准确给出时间t,CPU根据数字模型表述关系计算出液面高度。 h=act/2 h：液位高度 t：声波从发射到返回所用的时间

a：修正系数 c：超声波在液体中传播的声速液位计工作原理示意图图2 三.技术优势： 1)外贴式超声波液位计优势如下： •传感器安装在罐体外壁上与被测液体不接触 •超声波的测量原理对人无害 •运算时间非常短 •传感器和变送器之间的距离可达300m •不受罐内高压的影响 •用该产品使带有泡沫的介质液位同样精确测量成为可能•外安装的传感器不存在卫生问题 •同样可以测量有毒、有害、腐蚀性的介质液位 •传感器无可动件无磨损

磁致伸缩液位计检修维护规程

磁致伸缩液位计检修维护规程 7.1概述磁致伸缩液位计是近几年来国内外发展的新一代高科技产品，具有测量精度高、安装高度方便、使用寿命长、信号输出多（一台界位计可同时测量14个界面+6个温度信号）待特点，而广泛应用在石油、化工等工业领域过程控制液位的连续测量。磁致伸缩液位计主要由不导磁的探测杆、磁致伸缩线（波导）、浮球及变送器组成，见下图。安装在探测杆内的磁致伸缩线与电路模块相连，电路模块中的磁致伸缩液位计原理图

1-变送器；2-法兰；3-浮球；4-挡环；5-探测杆；6-波导线脉冲发生器所产生的电流脉冲沿着波导线传播，当浮球随液位上升或下降时，其内部的磁钢随之同步变化，磁钢的固有磁场与导波线周围由起始脉冲所产生的磁场矢量叠加，并形成螺旋磁场，产生瞬时扭力，使波导线扭动并产生张力脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导线传回，由线圈转换器转换成感应电动势，并整形为窄脉冲，此脉冲经放大后，由信号处理电路计算起始脉冲与终止脉冲的时间差，再经过变送器信号处理、放大后转换成4?20mA信号输出。现以UPM100型为例加以说明，其他同类型的仪表可参照使用。 7.2主要技术指标 7.2.1测量范围：0?22m < 6m,选用钢性探测杆； >6m选用柔性探测杆。 7.2.2工作压力：依赖所选浮子耐压情况软管w 1.89MPa；

硬管w 6.5MPa。 723工作温度：-40?125Co 724测量精度：0.5mmo 7.2.5 供电：24V DCo 7.2.6输出信号：4?20mA DC （其中智能式带HART信号）。 7.2.7负载电阻：额定负载电阻250Q ;最大负载电阻600 Q （24V DC 时）° 7.2.8环境温度：-20?60 C。 7.2.9介质密度：液位》0.45g/cm 3;界位》0.15g/cm 3。 7.2.10介质粘度：1ST（10，m2/s） 7.2.11防爆标志隔爆型dn CT5;本安型ib n CT1?6° 7.2.12本安型敷设电缆分布参数：电感w 2mH电容w 0.08uF ° 7.3检查校验 7.3.1检查 7.3.1.1仪表铭牌各数据、校验单等要齐全。

七种液位传感器的应用及原理

七种液位传感器的应用及原理液位传感器已经存在了几十年，在食品和饮料，工业，医疗和家用，印刷，农业，汽车和白色家电等市场中进行泄漏检测或液位测量。我们经常想知道为什么客户选择一种技术而不是另一种技术。这是我们被问到的一个常见问题。一些设备制造商也可能对市场上可用的液位传感替代品的种类和智能感到惊讶。过去，那些昂贵的，涉及到设备的检测过程的技术，现在可以使用先进，创新和智能方法来实现，这些技术具有成本低，效益高，可靠，坚固，高度准确且易于安装的特点。历史上已知的，具有极难挑战性的流体，例如含有气泡/泡沫的肥皂，牛奶和粘性物质（如胶水和墨水），现在被证明是可能的并且很容易被各种液位传感技术检测的物质。但是，客户否需要这样的传感器或由传感器开发的设备是很多人关心的问题。而且，随着行业的竞争性和一贯想要提高质量，降低成本，提高效率、减少浪费资源的目的，没有一家公司愿意冒险尝试那种不尽人意的解决方案的。因此熟悉不同液位传感器的工作原理及优缺点，有助于帮助我们选择更合适的液位传感器，下面本文整理了目前常见的液位传感器的检测原理。一、光电液位开关优点：紧凑，无活动部件，耐高压和抗高温能力，同时可检测极少量液体。缺点：由于传感器需要接触液体，需要电源，某些粘稠物质会残留棱镜上导致误报（如黄油）。应用：容器、油罐液位测量和泄漏检测应用有一系列的技术术语用于描述这种类型的液位传感技术。光学棱镜，电光学，单点光学，光学水平开关等等，以下以光电液位开关这个术语为大家做简单的介绍：光电液位开关内包含一个发光LED和一个光电晶体管。当传感器尖端处于空气中时，传感器尖端内的红外光会反射回晶体管探测器。当处于液体状态时，红外液体会从传感器尖端折射出来，从而减少到达这个探测器的能量。作为固态器件，这些紧凑型开关非常适用于各种点级传感应用，尤其是在可靠性至关重要的情况下。光学液位开关适用于几乎任何大型或小型罐中的高，低或中等水平检测。它们也适用于检测泄漏，防止代价高昂的设备损坏。二、电容式液位传感器优点：固态，可以是非侵入性的，紧凑的，准确的。缺点：可能需要校准，只能在某些液体中使用。应用：化学，食品，水处理，电力和酿酒行业的罐体液位监测。

浮筒液位计检修规程

浮筒液位计检修规程 1.总则主题内容与使用范围本规程适用于扭矩管式浮筒液位计的维护、检修、标定、投运时的具体要求和实施程序，以及各种作业时的安全注意事项。基本工作原理浮筒液位计基于阿基米德（浮力定律）等原理工作的，其测量当液（界）位在零位时，扭力管受到浮筒重量产生扭力矩（这时扭力最大）扭力管转角处于“零”度，当液位逐渐上升时，浮筒在液体浮力的作用下，也随着上升，扭力管产生的扭力矩逐渐减小，此时将其产生的转角由变送器转换成4—20mADC信号，这信号正比于被测量液（界）位。输出信号：标准型：4～, 二线制；供电智能型：4～20mA，叠加符合HART协议的数字信号。浮筒液（界）位计测量原理图 1-截止阀 2-筒体 3-变送器 4-扭力管 5-浮筒 6-排污阀 7-放空堵头构成与功能截止阀: 被测贮水容器与液位计连接的导液开关阀。筒体: 浮筒液位（界）计浮筒室外壳。变送器：将传感器的输出信号进行转换为统一的电流信号远程传输的装置。

扭力管：将浮筒测得的直线位移转换成扭管心轴的转角位移，并将被测容器内的高压部分和外界的低压部分隔开。浮筒: 浸没在浮筒室内的液体中，与电动系统刚性连接，受浮力作用控制通过扭力管传递到传感器。显示装置（测量终端）: 向观察者显示被测参数的数值和量值的装置排污阀：排出浮筒室内的污水杂质和校验标定时连接透明软管便于观看水位。放空堵头: 筒体上部放空口的封盖。主要技术性能及规格技术指标测量范围:～6m （特殊尺寸）输出信号; 4～20mADC二线制，可带Hart协议精度等级±％±％（特殊型）使用环境温度﹣40―85℃相对湿度10％—95％（液晶不会损坏）工作压力； 4MPa 16MPa 32MPa 电源；标准型：24VDC二线制4－20mA（12VDC－32VDC）介质密度；液位―∕cm3，界位―∕cm3 工作温度；常温型﹣40―150℃高温型150―350℃ 防爆等级；本安型ibⅡCT1―6 隔爆型dⅡBT5 规格浮筒液位计：FST-3000系列 ZUT 系列 LC3010系列安全栅：NPQEX31 NPEXA-C31 NPEXA-C311 对维修人员的基本要求熟悉本规程及相应仪表说明书等技术资料。

磁致伸缩液位计的典型应用

磁致伸缩液位计的典型应用一、前言目前正在使用的液位测量方法足有10余种之多。尽管如此，液位的测量仍比其它参数的测量令用户头痛得多。无论是传统的机械式产品，还是今天流行的诸如超声波、雷达等电子式产品，都不能完全令用户满意。在现有的工业过程模式中，对液位测量的目的无外乎两个：其一是计量，其二是监测控制。计量需要仪表能在不断变化的工业过程中连续满足用户高精度计量的需求，监测控制则要求现场仪表提供可靠和实际的信号输出，此外在某些应用场合，比如油水分离器，用户即希望测量整体油位，同时还要知道油水界面的位置来加以控制。本文介绍的正是这样一种既可计量又可多变量测量的高精度液位计——美国K-TEK公司磁致伸缩液位计的典型应用。二、概述 “磁致伸缩”是一种物理现象，当两个磁场垂直相交时会产生波导扭曲，从而产生一个扭矩脉冲波，磁致伸缩液位计正是利用这种原理工作，它于上个世纪70年代在美国发明，经过二十多年的发展和推广，特别是过去10年在工业现场中的广泛应用，得到了用户的认可和称赞。它利用非接触的敏感元件进行测量，可靠耐用，安装容易，调试简单，免维护。可以这样说，磁致伸缩位测量技术的出现，很好地解决了高精度，高可靠性和多变量测量的难题。经过多年的应用和实践，对比于其它液位仪表，磁致伸缩液位计有七大突出特点。 “多”----多面手一台磁致伸缩液位计，即能测量单一液面，界面，温度，又能多项功能同时测量。 “广”----应用范围广适用温度：-195～427℃，压力最大207bar，粘度最大1500cp，比重最低0.27S.G，界面比重差最小至0.03S.G，量程最大23米。 “高”----高精度测量精度：0.01%或0.05〞，重复精度：0.005%或0.015〞。 “低”----低成本一台K-TEK液位计可以代替其它三台测量仪表，大幅度降低采购成本；模块化结构，不用储存备件，降低库存成本；免维护，减少维护人员，降低维护成本；安装调试轻松简单，降低安装和人工时间成本；测量精度高,提高渗漏监测能力，减少人为损失和浪费，降低产品成本；产品使用寿命长，无疑降低成本。综上不难看出，与其它主要液位计相比，综合成本降低是K-TEK磁致伸缩液位计的突出特点。 “易”——使用容易产品智能化程序设计，操作轻松容易，简单快捷，调试不需要其他辅助设备，无须专业人员。 “免”——免维护核心元件与介质不接触，产品模块化结构，智能化设计，无需定期维护和定期标定。

超声波式窨井液位计

超声波式窨井液位计目录：一、产品概述 1.测量要用非接触方式 2.设备供电不能使用外供电 3.设备的信号传输 4.设备的其他要求二、技术参数三、产品组成及特点四、安装及注意事项安装步骤现场安装图注意事项五、无线传输和后台服务器软件无线传输基本注意事项服务器配置要求服务器软件一、产品概述

市政管网无线超声波水位计(又叫“超声波式窨井液位计”)，是一种非接触式、高性价比、易安装维护的物位测量仪器。它不必接触介质就能满足大部分市政管网观测井水位测量要求，是我们公司经过多年努力开发，拥有完全自主产权的新一代无线窨井水位计。我公司的无线窨井水位计，是在根据城市市政管网数字化网络的需要，结合我国国内市政管网窨井测量的实际情况，经过2年多时间设计开发出来的。窨井测量跟工业现场水位测量有很大不同 1.测量要用非接触方式 ①非接触测量是窨井清淤过程的需要。在我国国内城市的市政管网中，窨井是间隔一段时间就要去清淤，清淤过程常见方式是使用长柄污泥勺来挖取窨井底部的淤泥，而且清理的工人是不会注意保护水下设备的。即使是使用抽水车的橡胶管来抽取污泥，也会把水中设备吸进管道。因此如果是接触式的测量方式，跟污水接触的部分就会被损坏。 ②非接触式测量是市政管道清理的需要。市政管道每经过一定时间，就会积累一定数量的污泥、沙石、垃圾等，现有的清理方式无非是高压水冲洗、机械清理两种。前者用高压水枪来把管道内的污泥垃圾等冲洗到窨井内，后者是用缆绳拉动跟管道差不多大的清理器来把管道内的污泥垃圾排出来到窨井内，最后都是要打捞出来。这两种方式都会对接触式测量设备造成损坏，使接触式测

雷达液位计的原理及使用

雷达液位计的原理及使用文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

雷达液位计原理及使用 1.雷达液位计的测量原理雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。在实际运用中，雷达液位计有两种方式即调频连续波式和脉冲波式。采用调频连续波技术的液位计，功耗大，须采用四线制，电子电路复杂。而采用雷达脉冲波技术的液位计，功耗低，可用二线制的24VDC供电，容易实现本质安全，精确度高，适用范围更广。 VEGAPULS雷达液位计采用脉冲微波技术，其天线系统发射出频率为、持续时间为的脉冲波束，接着暂停278ns，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号。 2.雷达液位计的特点 (1)雷达液位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。 (2)雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、罐内挥发雾影响的特点，能用于挥发的介质如粗苯的液位测量。 (3)雷达液位计几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时，信号会衰减，当信号衰减过小时，会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波，对VEGAPULS雷达液位计，甚至微导电的物质也能够反射足够的电磁波。介电常数大于的非导电介质(空气的介电常数为也能够保证足够的反射波，介电常数越大，反射信号越强。在实际应用中，几乎所有的介质都能反射足够的反射波。 (4)采用非接触式测量，不受罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。 (5)测量范围大，最大的测量范围可达0~35m，可用于高温、高压的液位测量。 (6)天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境。 (7)功能丰富，具有虚假波的学习功能。输入液面的实际液位，软件能自动地标识出液面到天线的虚假回波，排除这些波的干扰。 (8)参数设定方便，可用液位计上的简易操作键进行设定，也可用HART协议

浮筒式液位计

浮筒式液位计原理及应用空分净化班：易鹏一、物位的基本概念物位-----指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界面的总称。 1、液位----容器中液体介质的高低。 2、料位----容器中固体或颗粒状物质的堆积高度。 3、界位-----两种不溶液体介质的分界的高低c 二、物位检测方法的分类 1、按测量方式可分为连续测量和定点测量 2、按其工作原理可分为： 1)直读式-------它根据流体的联通性原理来测量液位 2)浮子式-------它根据浮子高度随液位高度而改变或液体对浸原理沉在液体中的浮筒（或沉筒）的浮力随液位高度变化而变化来测量液位的，前者称恒浮式，后者称变浮式。 3)差压（静压）式------它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生静（差）压的变化的原理测量物位。 4)电气式-----它根据把物位变化转换为各种电量变化的原理来测量物位。 5)核辐射式-----它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质厚度变化而变化的原理来测量液位。 6)声光式-----它根据物位变化引起声阻抗和反射的距离变化来测量物位。三、浮筒式液位计的工作原理及结构组成 1、工作原理浮筒液位计的原理利用浮筒沉浸在液体里，根据浮筒被浸的程度不同，则浮筒所受的浮力不同，

只要检测出浮筒所浮力的变化，就可以知道液位的高低。浮筒所受浮力的大小是根据阿基米德原理浸在液体里的物体受到向上浮力的作用，浮力的大小等于该物体排开液体的重力。计算公式如下： F浮=p液gV排 2、结构组成浮筒液位计的结构是由测量部分和转换部分组成，测量部分由浮筒及吊链四、浮筒液位计安装在现场罐体上如图所示浮筒液式位计是基于变浮力原理工作的，按浮筒装在设备上的位置来分，装在设备内的，即将浮筒直接置人被测容器内部的称内浮筒，装在设备外的称外浮筒，它的外壳通过法兰盘接到被测液体的容器.浮筒一般是由不锈钢制成的空心长圆柱体，垂直地悬挂在被测介质中，质量大于同体积的液体重量，重心低于几何中心，使浮筒总是保直立而不受液体高度的影响。它在测量过程中位移极小，也不会漂浮在液面上，故也称沉筒，浮筒悬挂在杠杆的一端，杠杆的另一端与扭力管芯轴的一端垂直地连接在一起，扭力管的另一端固定在仪表外壳上。扭力管是一种密封式的输出轴，它一方面能将被测介质与外部空间隔开；另一方面又能利用扭力管的弹性扭转变形把作用于扭力管一端的力矩变成芯轴的角位移（转动）。浮筒式液位计不用轴套、填料等进行密封，故它能测量最高压容

非接触式雷达测流系统

多普勒电波流速仪河道流量测量技术方案

目录一、系统概述二、总体方案设计三、产品介绍 Decatur SVR 传感器 Flowstar 流量积算仪 ZMY-5超声波液位计四、施工方案五、报价表

一、系统概述为了服务我国的水文事业，使面广量大的测验实现自动测量、自动存储。根据实际需要，我公司研制开发了非接触式多普勒电波测流系统。本系统设计合理，计数准确，存储可靠，外形美观，操作使用方便，可以通过设置各种参数和接收数据。二、总体方案设计多普勒电波流量测量方案由四部分组成： 1）采用多普勒电波流速仪测量流速； 2）采用超声波液位计测量河道断面水位； 3）采用定制流量、断面面积积算仪根据水文流体学，运用速度面积法计算水流量，并进行累计运算，通过RS485端口远程传输数据到环保、水资源等上级部门。 4）水利系统无线采集软件（不在本报价中，预留端口供水利系统采集总体设计方案图，如图1所示：

图1 非接触式雷达测流系统系统设计图在本系统中，传感器所测得的流速数据首先存储在测控通信单元（水文信息采集仪），达到报警流速数值时（报警数值在水文信息采集仪上随时可改），测控通信单元通过GSM数据发送模块实时地发送到数据监测终端，从而达到对整个河流流速进行完全监控和实时测报，保证整河流场所防汛工作的安全调度、防汛抗洪科学有效进行。

三、产品介绍 1、Decatur SVR 传感器 1.1 简介：美国Decatur公司是全球最大的测速雷达制造厂。测速雷达在军事、警用、运动测速领域得到广泛应用，产品行销全球，在中国销量已近万台。Decatur SVR传感器由警用测速雷达升级改造，增加了水平角和垂直角改正、流速平均、信号强度检测、串口通信控制等功能，适合水面流速自动遥测应用。 Decatur SVR拥有多项世界领先的专利技术，包括微波收发强度自适应、高速多普勒DSP芯片。 SVR采用专门为水面流速测量开发的智能表面回波分析算法，可有效排除与水面流速无关的干扰信号，测量水面流速稳定可靠。 1.2 技术参数： * 测速范围：0.20～18.00米/秒； * 测速精度：±0.05米/秒； * 平均时间：0～99.9秒； * 数据接口：RS485； * 供电电压：9～16VDC； * 工作电流：最大400mA； * 波束宽度：12°； * 微波功率：50毫瓦；

20种液位计工作原理及常见故障分析

2017-12-03给排水处理技术与应用本文通过对常用20种液位计工作原理的解读，从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理，让仪表人系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上，做出准确的判断提供依据。常见液位计种类 1、磁翻板液位计 2、浮球液位计 3、钢带液位计 4、雷达物位计 5、磁致伸缩液位计 6、射频导纳液位计 7、音叉物位计 8、玻璃板/玻璃管液位计 9、静压式液位计 10、压力液位变送器 11、电容式液位计 12、智能电浮筒液位计 13、浮标液位计 14、浮筒液位变送器 15、电接点液位计 16、磁敏双色电子液位计 17、外测液位计 18、静压式液位计 19、超声波液位计 20、差压式液位计（双法兰液位计）常用液位计的工作原理 1、磁翻板液位计

磁翻板液位计：又叫磁浮子液位计，磁翻柱液位计。原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。 2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。 4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。 5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。

雷达液位计原理及应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6717053346.html, 雷达液位计原理及应用作者：张倍来源：《科技视界》2013年第07期【摘要】本文讲述了雷达液位计的测量原理和特性，以及它在选型和安装时的注意事项，讨论了其常见故障的排查及处理。【关键词】雷达液位计；测量原理；常见故障雷达液位计是一种采用微波测量技术的物位测量仪表。它能够非接触测量，耐磨损、耐老化性能高，不受压力、真空或温度的影响。因此它在易燃、易爆、强腐蚀性、高温、粘稠等恶劣的测量条件下，性能卓越，特别适用于大型立罐和球罐等的测量。由于其特有的优势，雷达液位计被广泛用于多种测量领域。雷达液位计已在我公司某冶炼厂得到广泛应用，尤其在被测介质有强腐蚀性的硫酸、贵金属等车间，雷达液位计表现卓越，其维护简单，测量稳定、精确。我公司新建冶炼厂技改采用先进的工艺，其过程控制仪表及其他测量仪表的需求大大增加，雷达液位计以其优越的性能必将得到广泛的应用。本文对雷达液位计的原理和应用做了简单的描述，以期对将来的应用提供帮助。 1 雷达液位计工作原理和特点 1.1 雷达液位计原理雷达液位计采用高频振荡器作为微波发生器，发生器产生微波通过天线向下射出。当微波遇到障碍物时有部分反射回来。根据发射波和反射波之间的时差（即微波脉冲行程），来计算物料面的距离。目前有两大类雷达液位计，一类是脉冲波方式雷达液位计（如图1）。其中，雷达液位计与物料表面的距离H与天线发射的微波脉冲的时间行程t成正比： H=ct/2 （1）式中，c——光速物位L=F-H （2）图1 脉冲雷达液位计的工作原理注释：F——空罐距离；D——满罐距离

常用20种液位计工作原理

本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。常见液位计种类1、磁翻板液位计２、浮球液位计3、钢带液位计４、雷达物位计5、磁致伸缩液位计6、射频导纳液位计７、音叉物位计8、玻璃板／玻璃管液位计9、静压式液位计1０、压力液位变送器11、电容式液位计12、智能电浮筒液位计13、浮标液位计1４、浮筒液位变送器１5、电接点液位计16、磁敏双色电子液位计1７、外测液位计1８、静压式液位计19、超声波液位计20、差压式液位计(双法兰液位计)常用液位计的工作原理1、磁翻板液位计磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转１8０°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关）作用,使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子）根据液位的情况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。6、射频导纳液位计射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成，传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表，控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来，从而实现了物位的连续测量。7、音叉物位计音叉式物位控制器的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。８、玻璃板液位计(玻璃管液位计)玻璃板式液位计是通过法兰与容器连接构成连通器,透过玻璃板可直接读得容器内液位的高度。9、压力液位变送器压力式液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Pｏ与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Ｐo，使传感器测得压力为：ρ.g．H，通过测取压力Ｐ,可以得到液位深度。10、电容式液位计电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε２不同,比如:ε１>ε2,则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小，电容量也减小。所以,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。11、智能电浮筒液位计智能电浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁藕合原理设计而成的液位测量仪表，仪表可用来测量液位、界位和密度，负责上下限位报警信号输出。１2、浮标液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带(绳)的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子)根据液位的情况带动钢带（绳）移动,位移

AT100磁致伸缩液位计安装调试操作手册

AT100磁致伸缩液位/界位变送器安装调试操作手册

1. 概述 (3) 2. 存放 (3) 3. 安装和启动 3.1 接线 (4) 3.2 液位输出标定 (4) 3.2.1 通过按钮标定 (4) 3.2.2 通过LCD设置菜单标定 (4) 3.3 反安装 3.3.1 如果倒置安装 (4) 3.3.2 倒转标定的步骤 (5) 3.4 挑选一个主要变量 (5) 3.5 挑选测量所用的工程单位 (5) 3.6 挑选温度单位 (5) 3.7 温度输出标定 (6) 3.8 液位偏移 (6) 3.9 阻尼 (6) 3.10 跳线设定 (6) 3.11 温度重置 (6) 4. 通信选项 4.1 HART协议界面选项 (7) 4.1.1用A 268 罗斯蒙特通讯器或等同设备 (7) 4.1.2 用A 265 罗斯蒙特通讯器或等同设备 (7) 4.2 HONEYWELL DE 协议 (7) 4.2.1 协同性和适应等级 (7) 4.2.2 操作模式 (7) 5. 体积计量表 5.1 计量表是如何工作的 (7) 5.2 设定（或重设）计量表 (8) 5.3 设定输入模式（自动或手动） (8) 5.4 设定计量表点 (8) 5.5 计量表用法注意事项 (9) 5.6 存储/载入一个计量表 (9) 5.7 基于体积设定电流输出 (9) 6. 故障处理信息 6.1 确认变送器正确上电 (9) 6.2 确认电流输出稳定 (10) 6.3 起始液位调节 (10) 7.附录A 7.1 接线图 (11) 7.2 典型回路接线图 (13) LCD操作菜单 (14)

一、概述 K-TEK AT100变送器在世界范围内广泛应用于过程容器的精确液位测量。高精度和免维护成为选择这种产品的两个重要原因。拥有温度高达427℃和压力达207bar的可选等级。K-TEK磁致伸缩液位变送器几乎适合所有的应用条件。HART和HONEYWELL DE通讯协议选项使AT100和大多数的控制系统可以更加方便的进行数字连接。内置LCD可以提供4-20mA，百分比和其他工程单位显示。当用于储罐时，考虑到高精度，低维护和合理的价格，用户乐意在他们的储罐上安装AT100高精度磁致伸缩变送器。由于AT系列具有可以方便地安装到最大23米高罐的能力，所以可以解决几乎所有的液体存储应用问题：一些常用液体包括水，酸液，腐蚀剂，丙烷，氨水，油，燃剂，药剂，废液等。可选的内置20段增量表使A T100可以在卧罐或球罐内提供精确的输出（见体积计量表第4节） K-TEK家族的AT100系列可用于替代浮筒。在动态处理时大多数浮筒液位计都在操作中重复发现如下问题：大多数输出误差是由重力改变，扭力管渗漏，过程介质黏结在扭力管和转换器上产生的。AT100系列可以插入现有的过滤器浮筒或者新的外浮筒精心测量，可以改善上述不足。精度也可以实现巨大的提高。另外，这是一个更新气动过滤变送器的非常方便的办法。磁致伸缩液位计可以用于界面测量。AT100是目前最好的液位界面测量和控制的技术。AT100可以提供两个独立输出：一，界面；二，总体液位。可以适用于比重差最小为0.02S.G.的情况。常用于油水界面的测量，和其它包括酸罐，丙烷容器，除盐器和污水池等。利用AT100系列的非接触式测量，A T100可以用做阀门定位器。在阀门尾部粘附着一块磁铁，AT100就置于阀门尾部的旁边。AT100变送器所固有的0.01%的高精度使其可以比其它产品能更好的测量和控制阀门位置。在进行精确控制时不需要重新标定。AT100也可以用做设备定位器。工业设备需要对仪器精确定位。这可以通过磁致伸缩（非接触测量）实现。它应用于许多器具，包括，大门，天窗，风门，液压缸等。K-TEK有按键结构，和4-20MA的输出优势，繁重的设计结构保证了用户简易的安装和长期的使用寿命。用水槽决定流速的工业应用依靠精确的流速来监控他们的生产过程。许多这样的设备上都安装了许多AT100系列产品，以轮流提供精确的液位测量从而得到流速变化。内置20段增量表使A T100可以适合任何修正或流量表格的需求。（见体积计量表第4节）最后，A T100适合各种卫生应用,包括生物技术，制药，和食品工业等。 AT100系列变送器的特征包括：高精度0.01%满量程；简易按键标定；遗忘技术（永不需要重新标定）；不受电介质，水蒸气成分，温度压力变化影响。二、存放如果需要，应该存放在优于安装条件的环境温度下并置于室内。不要超出以下条件：温度范围：-40-65.5℃。湿度：0-100% R.H. 无冷凝警告：带/SW3选项的变送器，其探头为柔性软缆，外有不蜜蜂的不锈钢护套，当把柔性软缆滩头移出不锈钢护套时，小心不要使探头受潮，并防止水分进入不锈钢护套。

放射性液位计的原理和应用

放射性液位计的原理和应用李宝华工业自动化仪表中的物位测量仪表种类较多，方法不同，各有适用的场合。物位测量包括介质的液位、料位、界面的测量，一般是测量容器或设备内某一介质的高度或厚度、长度，应用最多的是液位测量。按物位测量仪表的工作原理划分，可有直读式、浮力式、静压式、电气式、声波式、光学式、核辐射式等。对于某些高温、高压容器、强腐蚀、剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾状态的介质，以及高温融熔金属、煤粉等固体的物位测量，或特殊结构设备（如带复杂搅拌器的反应器）的物位测量，常规方法很难实现，而核辐射式物位测量仪表可以解决这类技术难题。放射性液位计测量原理利用同位素技术，通过核辐射检测进行工业测量的仪表称为核辐射仪表，亦称放射性仪表，可实现非接触测量。应用最普遍的有放射性液位计、密度计和厚度计。放射性液位计是基于“射线吸收原理”。放射性同位素Co 60或Cs 137衰变时可产生γ射线，γ射线穿透物质时，由于光电效应、康普顿效应和电子对的生成，γ射线将被物质的原子散射和吸收，造成γ射线衰减。实践证明，射线的强度按指数规律减弱，有如下关系式： I = I 0 e -μm ρd （1）式中：I —衰减后的辐射强度； I 0 —入射时的辐射强度； e —自然对数的底； μm —物质质量吸收系数，与辐射源类型有关； ρ—物质密度； d —被穿透物质的厚度。由式（1）可得：（2）利用上式，当被测物质密度ρ一定时，可测出被测物质物位（液位）的高度即被测物质的厚度d 。若被穿透物质的厚度d 固定时，便可测出被测物质的密度ρ。采用核辐射检测器（闪烁计数器或离子室）检测穿透物质后的剩余γ射线，将其转换为电量的变化，并通过电子电路的处理，就可测出被测液位（厚度）。放射性液位计有着本身的特殊性和应用于特殊场合，非接触式物位测量，介质的温度、粘度、腐蚀、形态等物化特性对测量结果没有影响，有高可靠性和免维护特征，但其辐射的安全防护和辐射源的环境影响仍是需要特别注意的问题。放射性液位计的应用配置放射性液位计一般由核辐射源、检测器、信号处理单元三大部分组成。核辐射源一般选择同位素Cs 137或Co 60放射源。Cs 137半衰期为30.17年，穿透性差一些；Co 60半衰期为5.27年，穿透性强。放射源的选择要综合考虑被测介质的密度、容器的材料和壁厚及直径等因素，要求强度大的或被测介质密度低、测量范围小的可选用Cs 137，大直径厚壁容器要求穿透能力强的可选用Co 60。放射源有点状源和棒状源之分。Cs 137一般为点源，也很难做成连续的棒状源；而Co 60既可做点源又可做棒状源。点源常常需要大的辐射强度，要多考虑安全防护问题；棒状源可尽可能减小所需的辐射强度但制造难度大，尤其是非线性分布的棒状源。放射源均应是符合要求的密封源，一般外部安装方式加有带锁可开启辐射窗口的射线屏蔽层（铅屏蔽等），内插安装时要设计有放射源保护套管。检测器接受穿透介质后的剩余射线，常用类型有盖革管、电离室和闪烁计数器，也分点状接受器和棒I I In m d 0 1μρ=

磁致伸缩液位计工作原理

磁致伸缩液位计工作原理液位变送器由三个主要部分组成。外管部分是耐腐蚀，耐工业恶劣环境的产品材料。变送器的核心部分是最内核的波导管，它是由一定的磁致伸缩物质构成。变送器的电子部分产生一个低电流的询问脉冲，该脉冲同时产生一个磁场，并沿波导管向下传播。当该磁场和波导管上的浮子内的永磁体所产生的磁场相交时，就会产生一个应变脉冲，或叫波导扭曲。应变脉冲沿波导管返回并被电子单元所接收，通过精确测量询问脉冲和返回脉冲之间的时间间隔，可获得高精度、高重复性的液位值。磁性浮子液位计原理液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。油罐液位仪表的设计及应用一、概述（一）油品计量的现状洛阳石化总厂油品罐区（包括原料油罐、成品油罐和中间原料油罐共18个罐区约108台油罐）自动化水平较低，油罐的检测仪表比较落后，大部分是80年代建厂时安装的钢带液位计及其换代产品光导液位计。该类仪表传动部件较多，容易发生故障，且检测精度较低，现有仪表的控制水平越来越不能满足现代化生产管理的需要，随着仪表技术的发展及储罐计量要求的提高，更换一批精度高、性能稳定的罐区检测仪表是非常必要的，本文对油罐液位仪表的使用情况及设计选型中的考虑要点作简要介绍。（二）油品储罐（简称油罐）计量油品储罐（简称油罐）计量的目的储罐计量指对大型储罐内储存液量进行测量，从而获得储罐库存量。通过储罐计量得到库存量是一个企业掌握库存资料以便指导生产和销售的重要管理项目，因此，对库存量的测量精度和重现性要求较高。购进原料和输转产品往往也可以实现储罐计量，炼油厂内的半成品中间罐区对储罐计量精度要求不高，但测量的可靠性及重现性却非常重要。不管是原料罐、成品罐或中间罐，由于储罐泄漏或油气排放导致的环境污染及经济损失都是需要避免的，所以必须要有可靠而稳定的储罐计量测量系统。根据油罐液位的测量原理，可分为两大类，一类为直接测量高度法，另一类为压强法。直接测量高度法主要是依靠下述方法或仪表来完成油罐液位测量，如人工检测尺测量、浮子钢带测量、伺服式液位计、雷达液位计、超声波液位计、电容式液位计、磁致伸缩液位计等。基于压强法测量原理的测量系统主要有静压式测量液位系统、称重仪等。二、各种液位计的特点