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物位測(cè)量的幾種方法及優(yōu)缺點(diǎn)

在物位測(cè)量中，方法眾多，但都有自己的適用范圍：

1.接觸式測(cè)量

接觸式測(cè)量是從鋼帶浮子液位計(jì)為開(kāi)端，以各種方式測(cè)量浮子距離而演化到各種現(xiàn)代化儀表如 伺服式、磁致伸縮式等等鋼帶浮子式：zui早期的液位計(jì)，現(xiàn)今都面臨著更新?lián)Q代工作原理 浮子受浮力浮在介質(zhì)表面，通過(guò)變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破壞了力平衡后，浮子也跟隨上升下降，帶動(dòng)鋼帶運(yùn)行。理論精度在2-3mm左右 安裝復(fù)雜，可靠性較低，由于機(jī)械部件多，很容易發(fā)生鋼帶卡死不動(dòng)的情況。 光纖式即將鋼帶液位通過(guò)光碼盤(pán)讀出實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

2.磁致伸縮型

磁致伸縮型工作原理探棒上端電子部件產(chǎn) 生低壓電流脈沖，開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)沿磁致伸縮線向下傳播，浮子隨著液位變化沿測(cè)量竿上下移動(dòng)，浮子內(nèi)有磁鐵，也產(chǎn)生磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應(yīng)力波脈沖，脈沖速度已知，計(jì)算脈沖傳播時(shí)間即對(duì)應(yīng)液位變化。（電流以光速運(yùn)行，所以其傳播時(shí)間與力波時(shí)間相比可忽略）精度zui高能夠達(dá)到1mm 優(yōu)缺點(diǎn)分析 磁致伸縮液位精度較高，可測(cè)油水分界面但由于其接觸的測(cè)量方式和較高的安裝、維護(hù)要求導(dǎo)致市場(chǎng)普及不廣。

3.伺服式液位計(jì)

伺服式液位計(jì)是zui近比較成功的新型液位計(jì)，主要應(yīng)用在輕油品的高精度測(cè)量中。與雷達(dá)液位計(jì)形成比較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)?；驹硗搸揭何挥?jì)，但具有的力傳感器以及伺服系統(tǒng)，形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)考慮鋼帶自身重力，地調(diào)節(jié)浮子高度以達(dá)到平衡浮力和重力，得到的當(dāng)前液面到罐頂高度，以得到液位值。精度高，能夠達(dá)到1mm，滿足計(jì)量級(jí)要求。使用于平靜的輕質(zhì)無(wú)腐蝕性液體。安裝調(diào)試比較麻煩，同樣有接觸式液位計(jì)的各種不利因素價(jià)格高昂。

4.靜壓式液位計(jì)

靜壓式液位計(jì)比較特殊，其利用均勻液體的壓強(qiáng)與高度成正比的關(guān)系通過(guò)測(cè)量液體底部的壓力來(lái)折算液位高度。 P＝ρgh （P 壓強(qiáng)）由于其受介質(zhì)密度和溫度影響很大，所以常常精度比較差，而為消除這些影響，需要很多其他測(cè)試儀表，結(jié)果搭建一套完善的靜壓測(cè)量系統(tǒng)價(jià)格很高。

5.非接觸式測(cè)量

非接觸式測(cè)量通常采用發(fā)射能被所測(cè)介質(zhì)反射的波的形式進(jìn)行測(cè)量，利用已知的波傳播速度，通過(guò)直接或間接測(cè)量波的傳播時(shí)間來(lái)得到液面與測(cè)量?jī)x表間的距離，進(jìn)而得到液位值。根據(jù)發(fā)射波種類(lèi)有光波激光液位計(jì)超聲波超聲波液位計(jì)電磁波 雷達(dá)液位計(jì)。

6.雷達(dá)測(cè)量

雷達(dá)測(cè)量采用發(fā)射電磁波形式，由于所測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)均大于空氣和真空的1，由于介質(zhì)的不連續(xù)性，在空氣和液體分界面出就會(huì)出現(xiàn)反射現(xiàn)象，電磁波在空氣中傳播速度基本不受溫度影響，所以通過(guò)測(cè)量電磁波從發(fā)射到反射被接收之間的時(shí)間，就可以測(cè)出液位計(jì)離液面的高度，進(jìn)而得到液位值。雷達(dá)液位計(jì)又分兩大類(lèi)，它們的具體測(cè)量原理并不相同。雷達(dá)物位計(jì)分類(lèi)脈沖式調(diào)頻連續(xù)波方式（FMCW）。

7.脈沖雷達(dá)測(cè)量

脈沖式雷達(dá)的原理和超聲波式基本一致。雷達(dá)發(fā)射短微波脈沖，脈沖在液面處被反射，雷達(dá)接收到反射回波通過(guò)信號(hào)處理，得到目標(biāo)距離。 R=c*（t1-t0）/2 市場(chǎng)上一般低價(jià)位的雷達(dá)液位計(jì)均為脈沖式，代表的有 KROHNE、siemens、E+H、VEGA等等精度：±5~10mm

8.調(diào)頻連續(xù)波方式（FMCW）

原理：線性掃頻，測(cè)頻等效于測(cè)時(shí)，得到電磁波傳播時(shí)間，進(jìn)而得到距離。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)精度高 可達(dá)± 0.5mm 抗*力強(qiáng) 適用范圍廣 可用于腐蝕性、高溫高壓、不平靜液體 無(wú)移動(dòng)部件，免維修，可靠性高安裝方便 配置靈活，不同天線與雷達(dá)頭組合適用不同測(cè)量環(huán)境 國(guó)外雷高精度的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)在世界上以瑞典的SAAB公司的saab-pro系列和saab-rex系列為典型。 pro系列為控制級(jí)別的液位計(jì)，精度±3~10mm Rex系列是具有貿(mào)易交接認(rèn)證的±0.5mm精度液位計(jì)。也是當(dāng)今精度zui高的雷達(dá)液位計(jì)。達(dá)液位計(jì)所有產(chǎn)品都采用調(diào)頻連續(xù)波方式，價(jià)格比較貴。