液位計(jì)在行業(yè)中的重要性與不同介質(zhì)選擇采用哪種測(cè)量

儀表行業(yè)液位有四大參數(shù)：溫度、壓力、流量、液位。隨著經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)發(fā)展，電力、冶金、化工、石化、采礦、建材工業(yè)得到飛速發(fā)展，自動(dòng)化程度也日益提高。

液位也從早期只是測(cè)量水位、發(fā)展到各類液體如：酸、堿、化工液體、各種油類的液位，并且延伸到不相容液體的界面如：油—水界面，水中的固態(tài)沉淀物界面（污泥界面）等，以及散裝固體料位如：煤、礦石、砂、水泥、谷類等。具體的定義應(yīng)為：不同相或不相混物料其分界面的位置稱為物位。根據(jù)不同相物料，可細(xì)分為：液位（氣—液相界面位置）、料位（氣—固相界面位置），液—液相界面位置，液—固相界面位置等。

液體石油產(chǎn)品以及化工液體的轉(zhuǎn)運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)管理中，許多大型儲(chǔ)罐需高精度測(cè)量液位，以計(jì)算儲(chǔ)量，或進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算。按國(guó)際慣例，用于貿(mào)易結(jié)算的液位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度需在±1mm以內(nèi)，用于庫(kù)存管理的液位計(jì)，測(cè)量準(zhǔn)確度在±3mm以內(nèi)，都屬于計(jì)量級(jí)的液位計(jì)，量程一般為30m或更大。

能滿足這類要求的液位計(jì)有：伺服型浮子液位計(jì)，高精度雷達(dá)（微波）液位計(jì)，磁致伸縮液位計(jì)等。由于都是結(jié)合了微電子技術(shù)，除了能達(dá)到高精度測(cè)量液位外，都有數(shù)字通訊接口，并可以和平均溫度計(jì)、壓力傳感器結(jié)合進(jìn)行綜合測(cè)量。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)大型儲(chǔ)罐高精度計(jì)量液位是用量油尺人工計(jì)量（按標(biāo)準(zhǔn)）。國(guó)際法制計(jì)量組織建議成員國(guó)允許液位計(jì)作為計(jì)量器具來(lái)使用。我國(guó)雖然已進(jìn)口了不少計(jì)量級(jí)的液位計(jì)，但并未用作計(jì)量器具使用，因?yàn)樯形从邢鄳?yīng)準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)標(biāo)定裝置及檢驗(yàn)規(guī)程。

根據(jù)我國(guó)計(jì)量器具產(chǎn)品監(jiān)督管理工作需要，2010年質(zhì)檢總局批準(zhǔn)大容量計(jì)量站建立固定儲(chǔ)罐自動(dòng)液位計(jì)型式評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展固定儲(chǔ)罐自動(dòng)液位計(jì)型式評(píng)價(jià)工作。目前液位計(jì)型式評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置已完成，型式評(píng)定大綱也在制定中，這有助于我國(guó)儲(chǔ)罐液位計(jì)量的自動(dòng)化。

電子型物位儀表已成為物位儀表中主流，即使機(jī)械原理的儀表許多也是結(jié)合了微電子技術(shù)成為機(jī)電一體型的儀表。

近年來(lái)發(fā)展較快的物位儀表有以下幾類。

1.電子型限位式物位控制器（物位開(kāi)關(guān)）

在物位的過(guò)程控制中，很多場(chǎng)合只需要將物位控制在一定范圍內(nèi)，而并不需要精確測(cè)量其位置；或在物位越過(guò)某一限位置（高位或低位）時(shí)，發(fā)出控制或報(bào)警信號(hào)，這類應(yīng)用的需求量很大，早期主要應(yīng)用浮球式液位控制器或電接點(diǎn)式液位控制器。由于原理限制，許多場(chǎng)合不能應(yīng)用，電子型物位控制器的發(fā)展大地?cái)U(kuò)展了這類應(yīng)用。典型的產(chǎn)品就是振動(dòng)阻尼式物位控制器（音叉物位開(kāi)關(guān)），不但能應(yīng)用于液體，還能應(yīng)用于固體物料，有多種形式的信號(hào)輸出，有些還有自診斷功能。此外，還有多種原理的產(chǎn)品，如：超聲式、光導(dǎo)式、熱導(dǎo)式、雷達(dá)式等等，都是微電子技術(shù)與非電量電測(cè)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品。

2.機(jī)電一體化的物位儀表

微電子技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)械原理的物位測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，使原有的儀表性能有很大提高，如電浮筒液位計(jì)，并且發(fā)展出許多機(jī)電一體化的物位測(cè)量?jī)x表，如：磁致伸縮液位計(jì)、伺服型浮子液位計(jì)、重錘式物位計(jì)等，應(yīng)用越來(lái)越廣。

3.非接觸的測(cè)量原理

TOF（TimeofFlight行程時(shí)間或傳播時(shí)間）測(cè)量原理，又稱回波測(cè)距原理，是非接觸測(cè)距的一種方法，是近年來(lái)發(fā)展快、應(yīng)用廣的物位測(cè)量新技術(shù)。原理是：安裝在料倉(cāng)頂部的探頭向倉(cāng)內(nèi)發(fā)射某種能量波，能量波傳播到被測(cè)物料面上時(shí)，在物料面上反射并返回探頭被接受，波的來(lái)回傳播時(shí)間就是距離的量度，可以據(jù)之計(jì)算出物位。

可以應(yīng)用的能量波有機(jī)械波（聲或超聲波）、電磁波（通常為K波段，C波段或X波段的雷達(dá)波），光波（通常為紅外波段的激光）。

相應(yīng)的物位計(jì)稱為：超聲物位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)及激光物位計(jì)，都是電子型的物位計(jì)。

這3種原理的儀表中，超聲波物位計(jì)已應(yīng)用了30多年，技術(shù)已成熟；雷達(dá)物位計(jì)是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，發(fā)展速度很快，應(yīng)用也越來(lái)越廣；激光物位計(jì)雖然技術(shù)也已成熟，由于原理上的原因，應(yīng)用面較狹。總體來(lái)說(shuō)，這類儀表已成為物位測(cè)量中非常重要的手段，應(yīng)用增長(zhǎng)很快。

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