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常用水箱液位计的基本原理、特点和应用选型

日期：2017-08-09 来源：华北电力设计院工程有限公司作者：刘长才

摘要介绍了水箱计量的目的、方法，以及水箱常用水箱液位计的基本原理、特点和应用场合。根据不同液位计的性能特点提出了液位计的选型原则。

水箱是各企业普遍使用的储存设备，管理人员须对储罐内储存的物料进行监控，掌握其液位、储量和质量等重要数据，以进行有效的管理。储罐的液位计量十分重要，合理的液位可保证储罐安全、可靠、高效地运行。管理人员都希望找到一种既价格便宜、使用寿命长、使用维护方便，又能满足精度要求的实时在线测量装置。

国内外的许多研究机构一直致力于液位计的研究，研制出了多种类型的液位计，从zui初的浮球式，到磁翻板、差压式、超声波及雷达液位计等，但液位计的价格也节节攀升。设计人员应根据各种液位计的特点、用户的要求和经济性，合理选用液位计，达到zui佳的性价比。

1 概述

1.1 液位计分类

按储罐液位测量原理来分类：有直接式液位测量仪表、差压式液位测量仪表、浮力式液位测量仪表、电气式液位测量仪表、超声波式液位测量仪表、雷达液位测量仪表、放射性液位测量仪表等。根据测量的介质特性来分类：常用的液位计有重锤浮球式液位计、磁翻板液位计、雷达液位计、超声波液位计、差压液位计等。

1.2 测量方法的选择依据

通常根据测量要求来选择液位测量方法。测量要求一般有以下几方面：

（ 1 ）测量范围、需要的精度及测量功能；

（ 2 ）测量仪所处的环境；

（ 3 ）被测介质的物理化学性质和状态，如强酸、强碱、易凝固结晶和黏稠性、气化性等；

（ 4 ）操作条件的变化，如介质温度、压力、浓度的变化等；

（ 5 ）被测对象容器的结构、形状、尺寸、容器内的设备附件及各种进出料口等。

选择测量方法时，要注意以下几点：

（ 1 ）工程仪表选型要有统一的考虑，尽可能减少品种规格，减少备品备件；

（ 2 ）工艺转力商的具体要求；

（ 3 ）实际的工艺情况。

2 电厂常见液位计的性能特点

2.1 重锤浮球式液位计

重锤浮球式液位计是利用物体在液体中浮力的原理来实现液位测量。这种液位计国外从 20 世纪30 年代就开始使用，至今仍有比较高的市场占有率。

重锤浮球式液位计主要技术指标：

测量范围： 0~20 m ；

精度： ±10 mm 。

重锤浮球式液位计特点：

（ 1 ）结构简单，观测直观。

（ 2 ）精度不高，只能做工业测量用。

（ 3 ）由于浮球随着液位波动，对液位测量有一定误差。适用于常压储罐，不适用于带压储罐的液位测量。外浮顶罐也不宜采用此种液位计，因为容易受到风的影响，使指针不停摆动，导致指示不稳定。

2.2 磁翻板液位计

磁翻板液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当储罐中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁铁通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180° ，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。也可在本体管上加装磁性开关或远传变送器，输出开关信号或模拟量信号。

磁翻板液位计主要技术指标：

测量范围： 0.30~10m ；6m-10m之间可以采用一根式或者分段式，大于10m的建议使用分段式。

精度： ±10 mm （就地指示型）。

磁翻板液位计特点：

（ 1 ）适用于高温、高压和腐蚀性等场合，可就地显示和远程控制。本体管采用无缝钢管，连接管处采用拉孔焊接，内部无划痕。安装方式可选择侧装和顶装，本体下端密封。

（ 2 ）指示新颖、醒目，测量范围比较大。

2.3 雷达液位计

雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波及回波的时差，从而计算出液面高度。

雷达液位计主要技术指标：

测量范围： 0~40 m ；

精度： ±1 mm 。

雷达液位计特点：