投入式液位计的工作原理就是简单的静压液位测量。在液体介质中,一定深度处的压力由介质自身在测量点上方的重量产生。它与介质的密度和局部重力加速度成正比。它们之间的比例关系由公式P = RGH反映。 P =压力,=中等密度,G =重力加速度,H =测量点深度。因此,由输入液位计测量的物理量实际上就是压力,这可以通过输入液位计的校准单元MH2O来理解。在知道密度和重力加速度之后,必须通过转换获得实际液位。在工业领域,这种转换通常是通过辅助仪器或PLC进行的。
浮子液位计是一种基于浮力原理的液位测量方法。通常通过浮球和刻度尺的方式,使观察者可以直观地读取液位的高度。优点:能够快速直观地阅读;低价;易于安装。缺点:精度低;安装受到容器形状和结构的限制。不适合腐蚀性和危险性介质;无法进行远程传输和调整。
2.磁性翻转板液位计依靠安装在容器内的磁性浮子驱动容器外部的磁性翻转板实现信号转换和液位显示。优点:能够快速直观地阅读;较低的价格;可以实现远程传输和调整。缺点:精度低;复杂的安装;范围限制;安装量比较大。
3.电容式液位传感器用于随着两个电容极板之间电容值的变化来测量液位高度。优点:体积小,易于实现远程传输和调整;适用于腐蚀性和高压介质。缺点:介质和液体表面的介电常数必须保持恒定,以便进行准确测量。测量范围受金属棒长度的限制;对容器材料的高要求;被测介质是导电的。
4.雷达液位计用于检测液位所反射的自身发射的微波信息(波长很短的电磁波)来转换液位/物体位置。优点:可以测量压力容器中的液位,并且可以忽略高温,高压,水垢和冷凝水的影响。高精准度;不得与介质直接接触;耐腐蚀性强;可在真空环境中使用;易于安装。缺点:价格高;受容器几何形状和材料特性的影响;易受电磁干扰。
5.超声波液位计用于通过检测液位反射的超声波信号来转换液位/物体液位。优点:无需与介质直接接触;耐腐蚀性强;高精准度;易于安装。缺点:价格高;超声波受到传输介质中气体成分的极大影响。它受到容器几何结构特征的极大影响。不适合有气泡或悬浮物的介质;易受电磁干扰。
6.气泡法是通过空气源从容器底部向介质充气。只有当供气系统中的吹气压力与容器底部的静水压力达到平衡时,气体才会从气管进入容器并形成气泡。此时,可以将供气系统中的测量压力转换为测量点的静压力,然后可以获得液位值。优点:抗腐蚀能力强;可以测量高温介质。缺点:维护成本高;准确性低。
三、投入式液位计的特点及应用
输入液位计的精度范围从0.25%FSO到0.05%FSO。通过添加PT100温度传感器,大多数输入液位计可以同时输出介质的温度信号。高温型输入液位计可测量高达125℃的介质。三重过滤系统将冷凝问题的影响降至最低。外壳,电缆护套和液体密封圈材料多种多样,可满足客户对耐腐蚀的不同要求。
案例1:42系列液位计被安装到一个电厂扩建项目的4个反应堆的海水冷却水循环过滤系统中。具体应用:海水循环是通过控制闸门上下游之间的水位下降来确保循环系统中海水凝结循环的速度和流向。是为了确保上下游水位下降始终保持在规定范围内。输入液位计提供的信号控制闸门的打开和关闭位置。
案例2:某钢铁集团污水处理厂提供输入水位计,税率范围为5米的PVC外壳和FEP电缆,以对包含大量需要净化处理的酸溶液的污水储罐进行液位监测。同时有很多铁屑漂浮在介质中。在安装过程中,液位计未放入水箱底部。而是将其悬挂在距水箱底部约1M的距离处并定期清洁。确保探头未埋在水箱底部的污垢中,并保持探头隔膜清洁。