接觸式和非接觸式液位傳感器選擇需要考慮的正確方法
減少液位測量選項數(shù)量的好方法是將其分為兩類：接觸式和非接觸式。然后，您可以根據(jù)可以測量的材料類型過濾您的選擇。
接觸式和非接觸式液位傳感器
在確定是接觸還是非接觸時，需要考慮被測過程物料的特性，如罐體尺寸和形狀、過程所需的壓力和溫度、物料攪拌量、可用功率等。方法是正確的選擇。
需要考慮材料是否具有腐蝕性或粘性，是否會對測量設(shè)備造成損壞，是否具有揮發(fā)性，接觸式傳感器是否會造成安全隱患，工藝材料的攪拌、溫度或壓力是否會影響讀數(shù)或損壞接觸式傳感器，以及任何其他麻煩的可能性。
另一方面，非接觸式解決方案可能會超出項目的預(yù)算限制或無法提供必要的準確性。
接觸式液位傳感器
水平視距儀
這里要考慮的第一個液位測量設(shè)備也是最簡單的。液位計通常由連接在儲罐頂部和底部開口附近的管道組成。管道有一個透明的表面，這樣操作員可以看到處理過的材料的水平。這在技術(shù)上是非接觸測量，因為沒有傳感器與過程材料接觸。
然而，應(yīng)該考慮許多與觸摸傳感器相同的問題，例如攪動、腐蝕性、粘度、溫度、壓力等。這可能會損壞或遮擋觀察區(qū)域。雖然這種液位測量方法可能被認為是最可靠的，因為操作員實際上可以看到液位，但儲罐和觀察區(qū)域之間的壓力或溫差會影響測量精度。
測量界面時，儀器的頂部開口必須浸沒在頂部液體的液位中，底部開口必須在密度較高的液體的液位上，否則液位測量會不正確。液位計只能在測量液體時使用，因為顆粒和泥漿不能流過液位計。使用這種類型的測量設(shè)備，任何類型的自動化都不能納入該過程。
射頻電容
射頻電容式液位傳感器采用與電子電容相同的工作原理測量液位。電子電容器由兩塊由絕緣材料隔開的導(dǎo)電金屬板組成。電容是衡量電容器所能儲存的能量。
使用非常類似于電子電容器的方法，也可以測量工藝材料的電容，然后將其與水平相關(guān)聯(lián)。如果測量非導(dǎo)電材料，則該材料用作電容器的絕緣體部分，槽壁用作第二導(dǎo)電板；如果測量導(dǎo)電材料，探針體用絕緣體屏蔽，該材料用作另一個導(dǎo)電板。
無論如何，電平的上升將與測量電容的增加(超過空氣電容)有關(guān)。該技術(shù)可用于點測量液位開關(guān)或連續(xù)液位測量。這種技術(shù)的變體可用于測量液體、顆粒固體、泥漿和界面水平。
其他裝置，如浮子和置換器，依靠材料的比重(密度)來測量液位。他們通常使用類似于液位指示器的儀器(連接到罐側(cè)頂部和底部的管道)。
磁性浮子
磁性浮子，一種特殊類型的浮子液位傳感器，通常依靠縱向放置在管道中的簧片繼電器。當(dāng)浮子經(jīng)過這些繼電器時，磁場會使它們跳閘。因此，該傳感器的精度受到儀表中簧片繼電器數(shù)量的限制。
其他類型的浮子傳感器依靠測量連接電纜的延伸和收縮。原則上，這種類型的傳感器可以在沒有電源的情況下工作，但很容易因卡住或卡住浮子而失敗。
電阻膠帶
過程液體的機械力可以用來使用所謂的電阻帶測量液位。兩根導(dǎo)線，一根連接到電壓源，另一根連接到精密電阻，包含在屏蔽柔性探頭中。
靜水壓力推動探頭主體，使浸入的導(dǎo)線長度變短。阻力的變化與過程液體的液位有關(guān)。這些類型的接觸探針往往非常精細，密度變化的影響很小。它們通常用于測量液體和泥漿。
置換器
置換器與浮子裝置的不同之處在于，它們比過程流體密度大，并且由彈簧懸掛。他們依靠阿基米德原理來檢測液位上升或下降引起的浮力變化，這等于被替換流體的重量。
儀器頂部的傳感器測量置換器主體表觀重量的變化。因此，液位測量是被處理材料覆蓋的置換器長度和材料比重的乘積。浮子和浮子都需要考慮許多與上述液位計和接口測量的特殊注意事項相同的注意事項。
接觸超聲波
振動或超聲波液位開關(guān)的工作原理是，當(dāng)傳感器沒有浸入過程材料中時，傳感器會以其共振頻率振動。如果頻率衰減，則材料已經(jīng)達到開關(guān)水平。該技術(shù)適用于液體、泥漿和顆粒，但應(yīng)考慮涂層或腐蝕性材料。
振動水平開關(guān)通常僅用于點水平測量，而不是連續(xù)水平測量，并觸發(fā)高和/或低警報。由于要求的精確度，傳感器本身通常很脆弱。
氣泡管
氣泡管的液位測量也取決于加工材料的比重。對于這種類型的觸摸傳感器，將一根管子浸入過程流體中，然后將空氣或氮氣通過罐底部附近的開口泵入。產(chǎn)生的背壓與液位和密度成正比。
當(dāng)將管道浸入工藝液體中不切實際時，可以通過儲罐側(cè)面的入口泵送空氣。這種類型的傳感器只能用于測量液位。如果管道浸入的過程液體保持在恒定水平，背壓的任何變化都是由于密度或界面水平的變化，因此可以測量這些變量。
非接觸式液位傳感器
雷達
雷達是第二次世界大戰(zhàn)期間首次廣泛開發(fā)和部署的技術(shù)，作為探測飛機、船只和其他大型物體的手段。自從這項技術(shù)被引入民用領(lǐng)域以來，已經(jīng)確立了這項技術(shù)的許多和平用途，包括液位測量。
雷達的工作原理通常是向物體發(fā)射電磁脈沖，等待脈沖從物體反射后返回源，測量其飛行時間。脈沖源和物體之間的距離可以計算為飛行時間的一半和光速的乘積。當(dāng)用于液位測量時，雷達收發(fā)機掛在罐的頂部，測量到過程物料頂部的距離。
儲罐的總長度可用于計算液位。雷達作為一種非接觸式傳感器，具有明顯的優(yōu)勢，如攪拌、腐蝕性、粘度、溫度、壓力等。雷達可用于測量液體、泥漿和顆粒固體。
然而，具有高導(dǎo)電性的材料通常更適合雷達水平測量，因為它們反射更多的發(fā)射無線電信號。因此，除了罐中的加工材料之外，導(dǎo)電材料(例如攪拌器)可能會干擾雷達信號。
非接觸超聲波
非接觸式超聲波液位傳感器采用與雷達傳感器非常相似的方法測量液位。然而，他們沒有使用無線電波，而是使用聲波，距離是以飛行時間的一半和聲速的乘積來計算的。與光速不同，聲速取決于溫度，所以水箱的溫度也必須測量和考慮。
像雷達一樣，它們也可以用來測量液體、泥漿和顆粒固體。產(chǎn)生更強聲學(xué)反射的過程材料更適合這種類型的測量。水箱內(nèi)有冷凝、積塵等物體會導(dǎo)致測量不準確。
稱重單元
稱重傳感器通常用于測量重量，也可用于測量儲罐液位。這些傳感器安裝在儲罐的支柱上，測量上方容器質(zhì)量施加在它們上面的向下力。第二
考慮到空罐的重量，并假設(shè)罐的側(cè)面是直的，稱重傳感器測量的重量的任何變化都可能與液位的變化相關(guān)聯(lián)。稱重傳感器可用于檢測液體、泥漿和顆粒固體的液位，但加工材料需要具有恒定的密度。稱重傳感器通常不用于測量界面水平。
核
核液位傳感器利用放射性同位素(通常為cobolt-60或銫137)向儲存容器內(nèi)發(fā)射伽馬輻射，并利用位于另一側(cè)的傳感器測量輻射的衰減或調(diào)頻的變化。同位素是化學(xué)行為相同但中子數(shù)不同的原子。
放射性同位素是同位素變體，在正常條件下不穩(wěn)定，會衰變?yōu)槠渌亍．?dāng)這些原子衰變時，它們會發(fā)出三種不同的輻射(、和)，這些輻射可以被特殊的傳感器拾取和測量。伽馬輻射用于液位測量，因為這三種類型，它最適合穿透材料。該技術(shù)可用于單點和連續(xù)液位應(yīng)用。在單點測量中，如高低報警，傳感器通常與罐體另一側(cè)的輻射源并聯(lián)安裝，任何超過一定閾值的調(diào)頻變化都會觸發(fā)報警。由于放射性元素從各個方向發(fā)出輻射，連續(xù)液位測量需要使用沿儲罐長度方向相對兩側(cè)的傳感器。
使用空罐檢測到的衰減作為基線，傳感器檢測到的任何變化都歸因于傳感器處或上方的液位。雖然這種技術(shù)幾乎不受材料的物理狀態(tài)和特性的影響，但由于使用放射性材料的風(fēng)險和成本以及與之相關(guān)的污名，通常只有在所有其他選擇都用盡時才使用。
