超聲波液位差計的現狀及未來趨勢

當前，國内外在液位檢測方面採用的新技術和成熟的産品,如超聲波液位計（超聲波液位差計）相當多，依據使用方法和所採用的測量技術可以分爲以下幾種:差壓式、浮體式、聲波式、電容式、核輻射式、直流電極式、光纖式、感應式等等。

随著(zhe)計算機技術、微電子技術、傳感器技術等的應用和研究，液位測(cè)量儀表當前主要有三個研制方向：接觸測(cè)量方式的液位儀表、非接觸測(cè)量方式的液位儀表和小型液位開關。 

1．接觸(chù)式液位儀(yí)表 

接觸式液位儀表主要有：鋼帶浮子式液位計、磁緻伸縮型液位計、磁翻闆液位計、伺服式液位計、靜壓式液位計等。它們的共同點是測(cè)量的感應元件與被測(cè)液體接觸，即都存在著(zhe)與被測(cè)液體相接觸的測(cè)量部件且多數帶有可動部件。因此存在一定的磨損且容易被液體沾污或粘住，尤其是杆式結構裝置，還需有較大的安裝空間，不方便安裝和檢修。 

鋼帶浮子式液位計：鋼帶浮子式液位計採(cǎi)用大而重的浮子作爲液位測量元件，浮子受浮力浮在介質表面，通過變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破瞭(le)力平衡後，浮子也跟随上升下降，帶動鋼帶運行，驅動編碼盤或編碼帶等顯示裝置。其結構示意圖如圖1.1所示。這類裝置的靜态測量誤差一般約爲±2mm。

磁緻伸縮型液位計：磁緻伸縮型液位計也是以浮子來标定液面高度，和鋼帶浮子液位計的區别則在於(yú)，磁緻伸縮式液位計是以磁緻伸縮線上的磁場和浮子内磁場産生的應力脈沖，按照脈沖的傳播時間來計算液面位置、確定液面變化的。其結構示意圖如圖1.2所示。磁緻伸縮型液位計的精度要高於(yú)鋼帶浮子式液位計，可以達到1mm的水平，並(bìng)可測量油水分界面。

磁翻闆液位計：液位計以磁性浮子爲測(cè)量元件，浮子在測(cè)量管内随液位變(biàn)化而上、下浮動，通過磁耦合作用，驅動指示器内紅、藍指示管翻轉180°。液位上升時，指示管由藍色轉爲紅色；下降時，由紅色轉爲藍色，從而實現液位的雙色顯示。液位計應用連通管原理，保證被測(cè)容器與測(cè)量管體間的液位相等，以達到實時顯示液位的數值的目的。

伺服式液位計：伺服式液位計基於(yú)浮力平衡的原理，由微伺服電動機驅動體積較小的浮子，能精確地測出液位等參數，浮子用測量鋼絲懸挂在儀表外殼内，而測量鋼絲纏繞在精密加工過的外輪鼓上；外磁鐵被固定在外輪鼓内，並(bìng)與固定在内輪鼓的内磁鐵耦合在一起。伺服式液位計系統示意圖見圖1.4。由於(yú)其屬於(yú)機械測量裝置，存在機械磨損和阻尼，因此需要定期維修和重新定标且安裝困難。

靜壓式液位計：已知在均勻液體中的壓強P和高度h成正比，因此可以測(cè)量液體底部的壓力來計算的液位高度，靜壓式液位計就是基於(yú)這種測(cè)量原理（P＝ρgh ）。由於(yú)其受介質密度和溫度影響很大，所以常常精度比較差，而爲消除這些影響，需要很多其他測(cè)試儀表，而搭建一套完善的靜壓測(cè)量系統價格很高。