第十一章物位检测技术概述11.1液位检测方法由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之间有如下关系：用于测量开口容器液位高度的三种压力式液位计如图11-1（1）钢带浮子式液位计(1)钢带浮子式液位计（2）浮筒式液位计图11-3所示的液位计是用弹簧平衡浮力，用差动变压器测量浮筒位移，平衡时压缩弹簧的弹力与浮筒浮力及重力G平衡。即钢带浮子式液位计实物图11.1.2电学与电磁法检测液位（1）电阻式液位计整个传感器电阻为①检测原理②安装形式图11-8为用于测量非导电介质的同轴双层电极电容式液位计2.电磁学法检测液位扩展阅读扩展阅读11.1.3声学与光学法检测液位超声波液位计按传声介质不同，可分为气介式、液介式和固介式三种；按探头的工作方式可分为自发自收的单探头方式和收发分开的双探头方式。相互组合可以得到六种液位计的方案。图7-17为单探头超声波液位计。其中(a)为气介式，(b)为液介式。(c)为固介式。2.光学法检测液位11.1.4其它液位检测技术核幅射式液位计由辐射源、接收器和测量仪表组成。辐射源一般用钴60或铯，放在专门的铅室中，安装在被测容器的一侧。接收器与前置放大器装在一起，安装在被测容器另一侧，射线由盖革计数管吸收，每接收到一个粒子，就输出一个脉冲电流。射线越强，电流脉冲数越多，经过积分电路变成与脉冲数成正比的积分电压，再经电流放大和电桥电路，最终得到与液位相关的电流输出。图11-22所示为辐射源与接收器均是为固定安装方式的核幅射液位计。其中(a)为长辐射源和长接收器形式，输出线性度好；(b)为点辐射源和点接收器形式，输出线性度较差。2．温差法液位检测技术测温法液位计原理图如图11-23所示11.2.1重锤探测与称重法检测料位一定容积的容器内，物料重量与料位高度应当是成比例的，因此可用称重传感器或测力传感器测算出料位高低。图11-25为称重式料位计的原理图。11.2.2电磁法检测料位2.电容式料位计设辅助电极长L0，它相对于料位为零时的电容变化量为：主电极的电容变化量为，则有：11.2.3声学法检测料位相界面的检测包括液-液相界面、液-固相界面的检测。11.3.1分段式电容法检测油水相界面图11-29是一个十段式分段电容传感器结构简图及等效电容图C1~C8的电容值是需要经过测量才能得到的，我们就可以判断出C8、C9和C10充满的是介质水，C1~C4充满的是介质原油，C1中充入的是原油但没有充满，C7中充有原油和水两种介质，也就是说原油与水的分界面在C7段电容传感器中，由于每个传感器的高度都为L0，由图7-26很容易得到油水界面高度为：11.3.2超声波检测液-液相界面11.3.3磁致伸缩性相界面测量技术在传感器检测电路得到的信号中，除了激励脉冲与液位感应脉冲外，又增加了一个界面位置感应脉冲，如图11-32（b）所示。通过测量界位感应脉冲与激励脉冲的时间差，就可计算出相界面位置两种液体相界面的位置。11.4物位仪表分类与选用ByeBye