差压式物位仪表的分类（仪表分类常规仪表之物位计）

差压式物位仪表的分类（仪表分类常规仪表之物位计）一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半产品的数量，以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；物位测量的主要目的有两个：把料斗、堆场仓库等储存的固体块，颗粒、粉料等的堆积高度和表面位置称为料位；两种互不相溶的物质的界面位置叫做界位。检测分界面的仪表称分界面计液位、料位以及相关界面总称为物位。对物位进行测量的仪表称为物位检测仪表。

首先说明一下，本节主要说的是物位计，但是流量计的以及各类仪表的原理视频我会持续地同步更新。我愿意与大家共同探讨关于仪表的任何问题，如果大家有什么问题请发在评论区，共同讨论解决各位工作中遇到的各种问题，我相信很多的业界大佬都潜伏着。整理不易，动动您的手帮忙点赞！谢谢！

物位是什么？

在工业生产过程中，常遇到大量的液体物料和固体物料，它们占有一定的高度。

把生产过程中罐、塔、槽等容器中存放的液体表面位置称为液位；用来检测液位的仪表称液位计

把料斗、堆场仓库等储存的固体块，颗粒、粉料等的堆积高度和表面位置称为料位；

两种互不相溶的物质的界面位置叫做界位。检测分界面的仪表称分界面计

液位、料位以及相关界面总称为物位。对物位进行测量的仪表称为物位检测仪表。

物位测量的主要目的有两个：

一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半产品的数量，以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；

另一个是通过物位测量，了解物位是否在规定的范围内，以便使生产过程正常进行，保证产品的质量、产量和生产安全。

液位计

料位计

界面计

物位检测总体上可分为直接检测和间接检测两种方法。

直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度。

间接测量，是将液位信号转化为其它相关信号进行测量，如压力法、浮力法、电学法、热学法等。

物位计的分类其实可以按照两种方法：一种是按照题头说的界面、液位、料位，另一种还可以按照接触式和非接触式。

当然液位计可以分类的方法有很多，但是不管按照哪种方法进行分类，液位计的类型和原理都是一成不变的。物位计主要分为以下几种。为了便于大家比较和学习，将液位计的类型做成了如下表格。

料位计

界面计

喇叭口雷达液位计

杆式雷达液位计

雷达液位计

检测方式及名称

直读式

浮力式

差压式

电学式

玻璃管式液位计

玻璃板式液位计

浮子式 液位计

浮球式 液位计

浮筒式 液位计

压力 液位计

吹气式 液位计

差压式 液位计

油罐 称重仪

电阻式 物位计

电容式 物位计

电感式 物位计

检测软件

测量范围/m

<1.5

<3

20

2.5

20

2.5-30

测量精度

±1.5%

±1%

±1%

±0.1%

±10mm

±2%

可动部分

无

无

有

有

有

无

无

无

有

无

无

无

与介质接触与否

接

接

接

接

接

接，不

接

接

接

接

接

接，不

输出方式

连续测量或定点控制

连续

连续

连续

连续 定点

连续

连续

连续

连续

连续

定点

连续 定点

定点

操作条件

就地目视

就地目视

远传计数

报警

指示报警调节

远传显示调节

远传指示记录调节

远传数字显示

报警调节

指示

报警调节

被测对象

所测物位（液位、料面、界面）

液

液

液

液 界

液 界

液 料

液

液 界

液

液 料

液料界

液

工作压力/kPa

<1600

<4000

常压

1600

32000

常压

常压

32000

<6400

介质工作温度/℃

100-150

100-150

<150

<200

-20-200

-200-200

防爆要求（本质安全、隔爆、不接触介质）

本质安全

本质安全

可隔爆

本质安全 隔爆

有 隔爆

可 隔爆

本质安全

气动防爆

可 隔爆

对黏性介质（结晶悬浮物）

法兰式可用

法兰式可用

钟盖引压可用

对多泡沫沸腾介质测量

适用

适用

适用

适用

适用

适用

【可以拖动下方的进度表移动表格内容】

通过这个表格我相信大家对各种物位计有了基本的了解，但是每一类液位计的测量原理都不相同的，只有掌握了测量原理以及液位计的类型，才能在实际工作中处理遇到的故障。

一、玻璃管液位计

玻璃管液位计——只读式

测量原理：玻璃管液位计是一种直接测量的液位计。它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度，如下图所示：

连通器原理测量液位

二、磁翻柱液位计

测量原理：根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转，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。

磁翻板液位计

三、磁致伸缩液位计

测量原理：磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置

磁致伸缩液位计构造图

四、浮筒液位计

测量原理：浸在液体中的浮筒受到浮筒液位计 向下的重力，向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。 当液位在零位时，扭力管受到浮筒质量所产生的扭力矩（这时扭力矩最大）作用，当液位上升时，浮筒受到液体的浮力增大，通过杠杆对扭力管产生的力矩减小，扭力管变形减小，在液位最高时，扭角最小（约为2°，通过杠杆，浮筒略有上升，浮力减小，最终达到扭矩平衡。扭力管扭角的变化量（也就是芯轴角位移的变化量），与液位成正比关系，即液位越高，扭角越小。

浮筒液位计是工业生产中常用的液位计、界面计之一，浮筒液位计原理简单但是完全掌握需要学会浮筒液位计的校验、计算。校验方法包括水校法和称重法，后期针对常用的每一种液位计都会做详细的介绍。本文只是做基本介绍。

浮筒液位计

构造图

安装方式

测量方式

五、吹气式液位计

测量原理：吹气式液位计可以理解为非接触式液位测量仪表，可对敞口或密闭容器内的液体液体进行测量。除吹气管与被测介质接触外，吹气装置和差压（压力）变送器测量元件均不与被测介质接触，从而保护了测量元件，减少了仪表的维护量，增加了测量的可靠性。因吹气装置可保证恒定流量气体输出，差压（压力）变送器测得的压力就能够自动跟随吹气管出口压力的变化，所以，差压（压力）变送器输出的信号就与介质液位高度成对应关系。

吹气式液位测量的原理为：在敞口容器中插人一根吹气管，作为气源的空气或者惰性气体（如氮气）经过滤器过滤，可调减压器（其作用是将供气压力减至某一恒定值，恒定压力的大小根据被测液位高度而定）减压，保证吹气入口压力恒定。洁净的空气再经浮子流量计和恒流阀和吹气管路吹入被测液体中，吹气流量由浮子流量计指示，流量大小由浮子流量计上的流量调节阀设定，恒定流量的气体从插入液体的吹气管下端口逸出，鼓泡并通过液体排入大气。当吹气管下端有微量气泡（约为150个/min）排出时（因气泡微量且气体流速较低，可忽略空气在吹气管中的沿程损失，这样吹气管内的气压几乎与液位静压相等），因此由差压变送器指示的压力值即可反映出液位高度。

吹气式液位计安装元件

测量原理图

六、差压液位计

工作原理：把物位的测量转换为压力或压差的测量。

B点为选定的液位零点。则从液面至零液位处的差压：

量程计算公式

式中ρ为被测介质密度，g为重力加速度。

现场安装图

安装图

测量方式

凡是可以测压力和差压的仪表，选择合适的量程均可用于检测液位。

单法兰液位计：用于敞口容器中液位的测量， P（B点表压）与液位高度H成正比

双法兰液位计：用于密闭容器中液位的测量，A、B两点的压差△P与液位高度H成正比；

导压管式差压液位计：用于高温介质的液位测量。

差压液位计必须掌握利用公式进行量程的计算，所以除了了解它的原理外还要和浮筒一样掌握量程的计算方法。

七、雷达、超声波物位计

测量原理：雷达/超声波物位计采用发射—反射—接收的工作模式。当天线发射出电磁波/声波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波/声波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，

关系式如下：D=CT/2

式中：C—电磁波/声波速度；T—电磁波/声波运行时间

则物位L为：L=E-D

测量原理图

测量原理

八、伺服液位计

伺服液位计组成：浮子、测量钢丝、轮鼓、电磁传感器、齿轮、伺服电动机、编码器及CPU组成。

测量原理：伺服液位计基于浮力平衡原理，核心是一个先进的张力检测机构，可以连续测量浮子所受测量线的张力。当液位变化时，由于浮力的变化使得张力发生变化，伺服电机驱动测量钢丝发生移动，带动浮子上下移动，达到预先设定的张力时被定义为平衡状态，此时反应即为被测液位。

现场安装图

伺服液位计构造图

九、射线液位计

测量原理：核料位计是利用γ射线通过介质时被介质吸收而显示γ射线强度减弱的程度来测量料位的仪表。对于很多恶劣的应用场合，超高温，超高压 它都能精确地提供工艺物料的料位值；

测量原理图

射线源

射线检测体

源盒

十、音叉物位开关

音叉液位开关

测量原理：音叉物位开关根据音叉振动频率的变化测量物位，工作原理是：音叉由压电晶体激励产生振动，当音叉被液体或固体浸没时振动频率发生变化，这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量。

不同造型

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