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| 投入式液位計的特點及應用 |
| 投入式液位計的特點及應用 | | 發布時間：2020/4/3 8:15:00 |
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投入式液位計的基本工作原理就是靜壓液位測量。液體介質中，某一個深度產生的壓力就是測量點以上的介質自身的重量所產生的。它與介質的密度和當地的重力加速度成正比。通過公式P=ρgh反映了他們之間的比例關系。其中P=壓力，ρ＝介質密度，g＝重力加速度，h＝測量點的深度。所以投入式液位計測量的物理量其實是壓力，通過投入式液位計的標定單位mH2O 就可以了解。而實際的液位必須通過知道密度和重力加速度這兩個參數后，通過換算獲得。這樣的換算在工業領域中通常是通過二次儀表或者PLC進行的。
投入式液位計的優點主要是：測量精度高；安裝方便；信號可遠傳遙控；可以通過選擇不同的材料抵抗各種介質的腐蝕；適合用于防爆場合；價格適中。缺點表現為：測量信號需要換算；無法測量超過125℃的高溫介質溫度；測量介質的密度必須均勻一致。
幾種液位測量方式的比較
在工業領域中，要測量液位，除了投入式液位計的靜壓液位測量外，還有許多其他的方式和原理。
浮球液位計是一種依靠浮力原理測量液位的方法。通常是通過浮球與刻度尺配合的方式，使觀測者能夠直觀讀取液位的高度。優點：能夠快速、直觀地讀數；價格低廉；安裝簡便。缺點：精度低；安裝受容器形狀結構的限制比較大；不適合用于腐蝕性強、有危險性的介質；無法實現遠傳和調節。
磁翻板液位計是靠安裝在容器內部的磁力浮子，帶動容器外部的磁力翻板翻轉實現信號轉換和液位顯示。優點：能夠快速、直觀地讀數；價格較低；可實現遠傳和調節。缺點：精度低；安裝復雜；量程限制；安裝體積比較大。
電容式液位傳感器是利用電容兩極板間電容值變化測量液面的高低。優點：體積較小，容易實現遠傳和調節；適用于具有腐蝕性和高壓介質。缺點：介質和液面上部的介電常數必須保持恒定才能準確測量；測量范圍受金屬棒長度限制；對容器材質有較高的要求；被測介質具有導電性。
雷達液位計是通過探測自身發出的微波（波長很短的電磁波）被液面反射后的信息換算液/物面位置。優點：可以測量壓力容器內液位，可以忽略高溫、高壓、結垢和冷凝物的影響；精度較高；與介質無直接接觸；耐腐蝕性強；可在真空環境中使用；安裝簡便。缺點：價格昂貴；受容器幾何結構和材料特性影響；容易受電磁波干擾。
超聲波液位計是通過探測自身發出的超聲波被液面反射后的信號換算液/物面位置的。優點：與介質無直接接觸；耐腐蝕性強；精度較高；安裝簡便。缺點：價格比較昂貴；超聲波受傳輸媒介的氣體成分影響較大；受容器幾何結構特性影響較大；不適用于有氣泡或懸浮物的介質；容易受電磁波干擾。
氣泡法是通過氣源從容器底部向介質內充氣。供氣系統內的吹氣壓力只有與容器底部的液體靜壓平衡時，氣體才會從氣管內進入容器形成氣泡。這時測量供氣系統內的氣壓可換算出測量點的靜壓，進而得到液位值。優點：耐腐蝕性強；能夠測量高溫介質。缺點：維護費用較高；精度較低。
投入式液位計特點及應用
投入式液位計，其精度從0.25％ F SO到0.05％F SO有多種選擇。大多數投入式液位計都能通過增配Pt100溫度傳感器同時實現介質的溫度信號輸出。高溫型投入式液位計LMK458能夠測量最高到125℃的介質。大氣管通過三重過濾系統將凝露問題造成的影響降到最低。產品的殼體、線纜外套、接液密封圈材質有眾多種類可選，滿足客戶對耐腐蝕不同的要求。
案例一 某電站擴建項目中投入式液位計LMK457系列產品42臺用于4個反應堆的海水降溫水循環過濾系統中。具體應用：海水循環是通過控制閘門上下游水位落差保證循環系統中的海水冷凝循環的流速和流動方向。LMK457的作用就是保證上下游水位落差始終保持在規定的范圍內。并由投入式液位計提供的信號控制閘門開合的位置。
案例二 油輪壓載艙液位測量：在某油輪中共6 4 個艙中使用液位計LMK457以投入式或側裝的方式測量17個壓載艙、4個淡水艙、22個油艙/燃油艙、11個機油艙、2個灰水艙、2個污油艙、2個儲備艙中儲存的各種液體介質以及4個吃水深度的測量。采用的量程統一為20mH2O。用于壓載艙中海水介質測量的液位計采用CuNiFe合金殼體，以耐海水腐蝕。吃水傳感器LMK457采用側裝方式通過球閥與船底壁連接，進行船體吃水形態監測。
案例三 某省地震監測局設計的地下水位監測系統中采用6 套投入式LMP307量程50-60 mH2O，在省內幾個觀測點實時監控地下水位變動。鋼管打入地下一定的深度后，在鋼管內裝入投入式液位計。通過輸出信號檢測水位波動狀況，尋找地震發生前地下水位可能出現的不正常波動跡象。
案例四 某鋼鐵集團污水處理廠提供投入式液位計LMK809，5 mH2O量程配PVC殼體和FEP線纜，對需凈化處理的含大量酸性溶液的污水儲液槽進行液位監控。介質中同時有大量的鐵屑漂浮物。安裝時，不將液位計投入到槽底，而是懸浮在距離槽底1m左右的位置，并定期進行清洗。保證探頭不被埋沒在槽底污物中，并且保持探頭膜片的潔凈。
案例五 長江航道大壩船閘采用投入式液位計LMP308i對閘門上下游液位進行監控，保證船只在通過閘門時安全平穩。具體應用：在閘門內外各安裝一套投入式液位計，通過內外側液位變化的速度調整閘門打開的位置，直至上下游水位一致，船只通過后，關閘蓄水。
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投入式液位計的基本工作原理就是靜壓液位測量。液體介質中，某一個深度產生的壓力就是測量點以上的介質自身的重量所產生的。它與介質的密度和當地的重力加速度成正比。通過公式P=ρgh反映了他們之間的比例關系。其中P=壓力，ρ＝介質密度，g＝重力加速度，h＝測量點的深度。所以投入式液位計測量的物理量其實是壓力，通過投入式液位計的標定單位mH2O 就可以了解。而實際的液位必須通過知道密度和重力加速度這兩個參數后，通過換算獲得。這樣的換算在工業領域中通常是通過二次儀表或者PLC進行的。
投入式液位計的優點主要是：測量精度高；安裝方便；信號可遠傳遙控；可以通過選擇不同的材料抵抗各種介質的腐蝕；適合用于防爆場合；價格適中。缺點表現為：測量信號需要換算；無法測量超過125℃的高溫介質溫度；測量介質的密度必須均勻一致。
幾種液位測量方式的比較
在工業領域中，要測量液位，除了投入式液位計的靜壓液位測量外，還有許多其他的方式和原理。
浮球液位計是一種依靠浮力原理測量液位的方法。通常是通過浮球與刻度尺配合的方式，使觀測者能夠直觀讀取液位的高度。優點：能夠快速、直觀地讀數；價格低廉；安裝簡便。缺點：精度低；安裝受容器形狀結構的限制比較大；不適合用于腐蝕性強、有危險性的介質；無法實現遠傳和調節。
磁翻板液位計是靠安裝在容器內部的磁力浮子，帶動容器外部的磁力翻板翻轉實現信號轉換和液位顯示。優點：能夠快速、直觀地讀數；價格較低；可實現遠傳和調節。缺點：精度低；安裝復雜；量程限制；安裝體積比較大。
電容式液位傳感器是利用電容兩極板間電容值變化測量液面的高低。優點：體積較小，容易實現遠傳和調節；適用于具有腐蝕性和高壓介質。缺點：介質和液面上部的介電常數必須保持恒定才能準確測量；測量范圍受金屬棒長度限制；對容器材質有較高的要求；被測介質具有導電性。
雷達液位計是通過探測自身發出的微波（波長很短的電磁波）被液面反射后的信息換算液/物面位置。優點：可以測量壓力容器內液位，可以忽略高溫、高壓、結垢和冷凝物的影響；精度較高；與介質無直接接觸；耐腐蝕性強；可在真空環境中使用；安裝簡便。缺點：價格昂貴；受容器幾何結構和材料特性影響；容易受電磁波干擾。
超聲波液位計是通過探測自身發出的超聲波被液面反射后的信號換算液/物面位置的。優點：與介質無直接接觸；耐腐蝕性強；精度較高；安裝簡便。缺點：價格比較昂貴；超聲波受傳輸媒介的氣體成分影響較大；受容器幾何結構特性影響較大；不適用于有氣泡或懸浮物的介質；容易受電磁波干擾。
氣泡法是通過氣源從容器底部向介質內充氣。供氣系統內的吹氣壓力只有與容器底部的液體靜壓平衡時，氣體才會從氣管內進入容器形成氣泡。這時測量供氣系統內的氣壓可換算出測量點的靜壓，進而得到液位值。優點：耐腐蝕性強；能夠測量高溫介質。缺點：維護費用較高；精度較低。
投入式液位計特點及應用
投入式液位計，其精度從0.25％ F SO到0.05％F SO有多種選擇。大多數投入式液位計都能通過增配Pt100溫度傳感器同時實現介質的溫度信號輸出。高溫型投入式液位計LMK458能夠測量最高到125℃的介質。大氣管通過三重過濾系統將凝露問題造成的影響降到最低。產品的殼體、線纜外套、接液密封圈材質有眾多種類可選，滿足客戶對耐腐蝕不同的要求。
案例一 某電站擴建項目中投入式液位計LMK457系列產品42臺用于4個反應堆的海水降溫水循環過濾系統中。具體應用：海水循環是通過控制閘門上下游水位落差保證循環系統中的海水冷凝循環的流速和流動方向。LMK457的作用就是保證上下游水位落差始終保持在規定的范圍內。并由投入式液位計提供的信號控制閘門開合的位置。
案例二 油輪壓載艙液位測量：在某油輪中共6 4 個艙中使用液位計LMK457以投入式或側裝的方式測量17個壓載艙、4個淡水艙、22個油艙/燃油艙、11個機油艙、2個灰水艙、2個污油艙、2個儲備艙中儲存的各種液體介質以及4個吃水深度的測量。采用的量程統一為20mH2O。用于壓載艙中海水介質測量的液位計采用CuNiFe合金殼體，以耐海水腐蝕。吃水傳感器LMK457采用側裝方式通過球閥與船底壁連接，進行船體吃水形態監測。
案例三 某省地震監測局設計的地下水位監測系統中采用6 套投入式LMP307量程50-60 mH2O，在省內幾個觀測點實時監控地下水位變動。鋼管打入地下一定的深度后，在鋼管內裝入投入式液位計。通過輸出信號檢測水位波動狀況，尋找地震發生前地下水位可能出現的不正常波動跡象。
案例四 某鋼鐵集團污水處理廠提供投入式液位計LMK809，5 mH2O量程配PVC殼體和FEP線纜，對需凈化處理的含大量酸性溶液的污水儲液槽進行液位監控。介質中同時有大量的鐵屑漂浮物。安裝時，不將液位計投入到槽底，而是懸浮在距離槽底1m左右的位置，并定期進行清洗。保證探頭不被埋沒在槽底污物中，并且保持探頭膜片的潔凈。
案例五 長江航道大壩船閘采用投入式液位計LMP308i對閘門上下游液位進行監控，保證船只在通過閘門時安全平穩。具體應用：在閘門內外各安裝一套投入式液位計，通過內外側液位變化的速度調整閘門打開的位置，直至上下游水位一致，船只通過后，關閘蓄水。
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