液位测量（Level Measurement）是测量储罐、筒仓、容器或蓄水池内的液体或固体等物质的位置的过程。我们中国习惯称，测量液体为液位，测量固体称为物位，所以就有了液位计和料位计的叫法。但是，在英文里面，它们是一样的。所以，下面，我们都统称为，液位。关于液位计，我们总共有3个篇幅的内容，囊括了国内和国外共计20种类型的液位计，这是目前最系统、最全面的液位计相关知识，没有之一。我们在最后一篇有这所有的液位计的分类和原理动图，可以在官网下载： 液位测量是根据液体或固体物质表面与预定参考点之间的距离计算得出的。液位测量通常以米表示，也可以用百分比表示。液位测量还可以用于测量储罐内的体积或重量。  测量液体和固体物位的方法有近二十种（如下图所示，局部），选择一种最适合特定应用的检测器并非易事，必须考虑可靠性、安全性、准确性、成本、维护和许多其他因素。书中介绍说，福岛核电站，就是因为液位测量错误，导致没有向1号反应堆注入冷却水，导致了事故。http://weixin.qq.com/r/gyrexmPEED5vrSel93_R (二维码自动识别) 在实际工厂或者工程项目中，这种系统的选择考虑过程通常执行不到位，这主要是仪器仪表在大多数情况下是依附于主要工艺、主要装备存在的，工艺和装备更容易收到重视，而附属的，就有不是亲生的意思了。管仪表的，根据你提的要求来；管工艺和设备的，以为提个测量要求，仪表选型等就可以全部搞定了。于是，造成的中间盲区，而网络上的信息，杂而不全，为此，我们以某国外经典的仪表书籍为基础，整理出这个系列，供大家学习和提高。  本系列内容，当然会比网络的杂文要全面很多，我们也尽可能做到有更多的图文、视频，以便更能够通俗易懂。在开篇之前，我们先说说这里面涉及到的专业术语，液位开关和液位传感器。 液位开关：level switch或者像上上图一样说point level。液位开关是一种简单的开/关仪器，用于检测液体或物位是否已达到特定位置。 液位传感器：也叫液位计，英文level sensor或level meter或者像上上图一样说的continuous level。液位传感器可以提供连续的液位测量数据。 我们再次引用那个图片，避免反复翻阅，左边的点液位就是液位开关，右边的连续液位就是液位传感器。可以这么说，液位传感器包含了液位开关的功能： 1、鼓泡式液位计鼓泡液位计，英文有Bubbler或dip tube或者Bubble Tube等，中文的直译的名称，还有叫气泡管。 鼓泡式液位计的测量原理是：吸管在水中浸入得越深，气泡需要的压力就越大，才能将液体从浸管中推出，并使气泡从底端冒出。
这种液位测量，要进行背压的压力变送，需要提供气源，比如空气或者氮气，还要避免管道的堵塞。但是，它的优点也比较明显，便宜，简单，耐腐蚀等等。下面是某公司宣传册上的鼓泡式液位计产品的宣传图片，可以让大家看看实物：  2、电容式液位计/射频导纳液位计电容（Capacitance）是物体存储电荷的能力，介电常数k是表示各种绝缘体相对电荷存储能力的单位。电容式液位计的测量原理是基于液体与电极之间的电容变化。当液位上升或下降时，液体与电极之间的电容值也会相应地改变，电容转换器通过测量和解读这些电容值来计算液位位置。  电容式液位测量产品，有液位开关也有液位传感器，成本、用途不同的考虑而已。电容式液位计优点很多，市面的产品也非常多，样式也很多，它的主要缺点主要在于导电流体、导电层的可能存在的一些干扰因素。  射频导纳（Radio Frequency Admittance），简称RF Admittance。书籍中，将电容式和射频导纳合在一起介绍，主要是它们的测量原理都一样，都是测量电容的变化。射频导纳是电容式的升级版，它在接地和传感部分之间添加“屏蔽”材料作为绝缘电极，这种设计有助于电路分辨沉积物和真实液位，从而实现更精准的测量结果。简单的说，大多数情况下，如果从外观判断，电容式，光溜溜，射频导纳，多了屏蔽材料。  3、电导式液位开关/场效应液位开关电导率（Conductivity）液位开关，国内很多缩写成电导式液位开关，又叫电阻式液位开关，是用于测量溶液的电导率，从而判断液位是否到达限定的位置。电导式液位开关通常由两个电极组成，放置在被测溶液中。电流在电极之间流动，溶液的电导率根据流过溶液的电流量来确定，当只有空气而没有溶液，电流形成断路，判定液位未到达限定的位置。  电导式液位开关，简单易用、价格便宜。缺点是当液位接近探头尖端时可能会产生电闪现象，但固态设计已经消除了这种现象。为了变相实现液位传感器的功能，很多企业生产出了多个探针的产品，根据多个液位检测结果，实现不同的控制要求。  在物理学中，场效应（FIeld Effect）是指通过施加外部电场来调节材料的电导率，在书籍中，场效应液位开关和电导式液位开关合在一起介绍，主要是它们的测量原理都是一样的，但是市面上，专门说场效应液位开关的很少。我们稍作介绍下：场效应探头在金属盖与储罐等的金属之间产生场，当导电或非导电的材料破坏场线时，高频电流会增加，继电器跳闸，从而实现液位开关功能。  4、隔膜式液位计所有隔膜液位检测器都采用简单的原理运行，就是检测工艺材料对隔膜施加的力。我们稍微看了下，国内很多做外贸的企业或者做淘宝类的销售公司，经常将差压液位计和隔膜式液位计混淆。不过话说回来，我们习惯看到的单法兰差压液位计确实，也有膜片。下图是Samson公司的隔膜液位计系列： 隔膜液位计和差压隔膜液位计的区别在于：隔膜液位计测量的压力，施加于内部的液体，得到液位；而差压液位计，是通过测量膜片的压力，减去环境膜片的压力，最终得到液位。  5、差压液位计 差压（Differential pressure，简称dp）变送器的工作原理是基于测量两个位置之间的压力差。它通常采用膜片或传感器来感受压力变化。随着压力的变化，膜片会变形，从而导致电阻、电容或其他物理特性发生变化。如上所述，它和隔膜液位计的测量原理是不一样的。艾默生的这个图，有助于理解：  差压液位计应用广泛、在工业应用中占有很大的比例。我们常见的单法兰液位计（国内有些人称为静压液位计）、双法兰液位计，还有加长了的感压膜片等等的类型，都是这里说的差压液位计。下图是施耐德的压力变送器的产品图片：  不论如何，根据工艺和设备的整体要求，选择最为合适的差压液位计，并正确安装、调试，才能获得最佳的性能，良好的表现。E+H有类似的宣传视频图，供大家参阅：  6、浮筒液位计浮筒液位计（Displacer level）属于位移（Displacement）液位检测方法。它的工作原理为：利用阿基米德原理，连续测量浸在流体中的浮筒的重量来检测液位。随着液位的升高，浮筒会受到更大的浮力，传感仪器将重量的减轻解释为液位的升高并传输成比例的输出信号。  浮筒液位计和浮球液位计的主要区别在于，一个有套筒的笼，而浮球液位计更显得简单得多，篇幅有限，我们下一篇会讲到。浮筒液位计的缺点是，在类似泥浆、真空、泡沫等环境，应用不理想，需要谨慎选用。  注：上面关于仪器仪表方面的知识，我们也只能简单说个一二，我们希望大家可以系统的看看各个方面的经典书籍，也结合我们的实际经验和系统总结，提高广大的相关从业者的知识水平。 
| 
发表于 
