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储能系统液位计的选择
油箱液位测量仪种类繁多，精度不同，测量技术有压差式、机械式、浮子钢带式、静电容量式、电位差式、阻抗式等。 液位计的型号有雷达液位计、伺服液位计、磁致伸缩液位计、钢带液位计、单/双凸缘液位计、电容式液位计、投入式液位计等。 简述前四种液位计。
1.1雷达液位计koeyb
雷达液位计是非接触测量，没有移动部件，采用反射一致接收的工作模式。 从雷达天线发射电磁波测量液位。 雷达液位计的测量分为脉冲型和调频连续波型。
脉冲测量原理:电平仪天线向液面发射脉冲微波，频率约为6GHz，持续时间约为0.8ns，此后休止278ns。 该脉冲微波在空间中传播，碰撞被测量介质表面，其能量的一部分被反射，由天线进行接收，发送脉冲和接收脉冲的时间间隔与从天线到被测量介质表面的距离成比例。 发射脉冲与接收脉冲的时间间隔极小，一般采用展开时间的技术，采用多次测量求平均值的方法求出zui的结果。 该测定技术决定了其测定精度一般为5-1Ommo
调频连续波测量原理双电平仪天线向液位发射约lOGHz的微波信号，微波信号连续变频。 微波信号一旦下降到液体的表面而返回天线，就与此时放射的微波信号混合。 发射的信号频率与回波信号相遇后，下到液体表面的时间稍有变化。 所传送的信号与所接收的信号混合在一起会从天线产生与液体表面成比例的低频信号。 根据该信号计算从天线到液体表面的位置。
调频连续波测量技术可提供高精度液位测量，精度低于lmm
2伺服液位计
伺服液面水平的测定基于浮力平衡的原理，如图1的l所示
用微伺服电机驱动小型浮子，测量液体的液面水平。 测量浮标通过测量线悬挂在仪表盒内，测量线卷绕在精密加工的滚筒上。 用磁薮矩驱动驱动轮鼓，轮鼓和电气部分用仪表盒完全隔离。 外磁铁固定在滚筒内，与固定在驱动马达上的内磁铁结合。 内磁铁旋转时，外磁铁在磁耦合力矩的作用下旋转，滚筒整体旋转。
浮子作用于钢丝的重力在外磁铁上产生力矩，引起磁通的变化。 鼓组件间磁通变化由内磁铁上的电磁传感器检测。 驱动电动机驱动轮鼓，使因磁通的变化而产生的电压与从操作指令施加的基准电压相等，当浮子与液面接触时，受到浮力的作用，浮子的重量减少，磁耦合转矩发生变化，检测元件检测该信号表示的浮子位置，并发送给电动机控制电路。 液位上升或下降时，浮子的位置由马达调节，通过测量滚筒的旋转计算液位值，精度达到0.75~以上。
1.3磁致伸缩液位计
如图2所示，磁致伸缩技术的原理通过计算两个不同磁场相交产生失真脉冲并检测到这两个信号的时间来转换精确位置。
磁致伸缩液位计由电子头(内置测量和输出的电子模块)、感应杆、浮子3部分构成。 探针由3根同轴圆管构成:外管由防腐蚀材料制成，在提供保护作用的中央圆管上安装有一个或多个数字测温传感器；zui的中心是波导管，其内部是由磁致伸缩材料构成的波导管。 感应杆的外部内置有磁铁随液位变化的浮子。
在测量液位时，电子头的脉冲发生器首先向磁致伸缩波导施加电脉冲信号，该电脉冲同时伴随着环形磁场以光速沿着磁致伸缩波导向下传输。 如果该扭曲波沿着波导管通过超声波返回传感头的感应线圈，则转换为横向应力。 根据磁场效应的原理，磁致伸缩材料物理变形时，磁致伸缩材料内磁场强度发生变化，因此通过传感器线圈的磁通量发生变化，在传感器线圈的两端产生能够检测的感应电动势。 从发射脉冲的瞬间到检测出感应电动势的时间差，可以计算出浮子的位置(即液面)。
1.4钢带液位计
钢带液位计是机械式液位计。 根据力平衡的原理进行了测量。 测量原理简单。 主要由浮子、测量钢带(信息代码带)、钢带导向滑轮、平衡配重、输送单元等构成。
罐内液体处于某液位时，重物重量W1、重物重量W2、浮子受到的浮力f、三力处于平衡状态( W1-F=W2 ) . 当液位上升时，浮标受到的浮力f增大，三力失去平衡，由于平衡权重的重量W2，浮标、信息代码带与液位同步上升，振荡器读取信息代码带的光代码，通过光电振荡器变换比特的电信号。 同样，液面水平下降时，浮子受到的浮力f减少，失去平衡，由于平衡权重的重量W2，信息代码带与液面水平同步下降。
近年来，钢带液位计和光电水平变送器一体化设计，机电部分采用磁故障结构，电路部分与被测介质完全隔离。 磁耦合装置传输的液位信号通过光电传感器非接触式软盘读取，实时获取液位值。 这是钢带液位计的改进和发展，利用总线通信方式综合传输水平、温度信号。 钢带液位计的zui能够以高测量精度测量2mm。
2适用范围
2.1雷达液位计
雷达液位计为非接触式液位计，没有可动部件，zui适用于圆顶罐，介质粘稠，可能会腐蚀。 在原油、重质油、沥青等的液面水平测量中大多使用雷达水平计拖缆。
雷达液位计通过电磁波的反射来测量液位。 电磁波被液面反射时信号衰减，信号衰减过大时，雷达水平计不能检测出充分的电磁波信号。 导电性介质的介电常数一般较大，能够良好地反射电磁波，但在非导电性介质和导电性差的介质中，由于介电常数小，因此电磁波信号弱，测定效果受到影响。 雷达液位计的选择需要充分考虑被测介质的介电常数。 在轻质油品和化工品等中，一般介电常数小，在过程中需要测量高精度的液面水平时，必须慎重使用雷达水平计。 另外，一部分介质挥发产生的雾附着在天线上，也会影响雷达液位计的测定。
2.2伺服液位计
伺服液位计也基于浮力平衡的原理，可以说是钢带液位计的替代品。 通过伺服电机驱动金属丝，使浮子沿液面升降，因此只要被检液不粘稠，没有生头，就可以用伺服液位计进行测量。 伺服液位计在测量中不受介电常数、挥发等特性的影响。 但是，在原油、重质油、沥青等粘度高的液体中，温度低的话浮子上会附着介质，不适合伺服液位计的选择。 另外，伺服液位计的测量精度高(0.75mm )，因此价格也高。
2.3磁致伸缩液位计
磁致伸缩液位计的适用范围和测量精度与伺服液位计相似，其测量精度比伺服液位计高。 但是，由于浮子内含有磁铁，因此磁铁的磁力对测量效果有很大影响。
2.4钢带液位计
与以上3种液位计相比，钢带液位计测量原理zui简单，是zui早期成功测量液位计之一。 这是机械式液位计。 早期钢带液位计没有远程传动机构。 逐渐开发出了专用二次时钟。 目前还使用总线制信号传输的电子式钢带液位计。 钢带液位计适用的介质范围不粘稠，不加材料，钢带液位计必须用两根导线固定，因此不适合浮箱的安装。 钢带液位计的测定精度比上述3种液位计的测定精度稍低。 钢带液位计由于具有定位型仪表，因此广泛应用于测量精度的要求不高、不需要远程、不设置控制室的情况。
3多参数测量功能
除钢带液位计外，上述其他三种仪器具有多参数测量功能。 通过罐旁指示器(罐旁数据收集单元)，可汇集液位、温度(单点或多点平均温度)、罐底水位(用静电容量探针测量)、罐纯压力等参数。 通过温度和压力的补偿，可连续在线计算被测产品的密度。 利用油箱容量计，可以计算油箱容量。 新型光电式钢带液位计可同时测温。 用罐横向变送器完成液位和温度的收集和运输。
所述四种液位计均具有总线信号传输功能。 液位计现场总线传输的信号在控制室通过总线模块转换为RS232、RS485等标准总线协议，输出到独立的电平测量系统和其他控制系统。 图3以SAAB雷达液位测量系统为例，示出罐液位多参数测量的基本联系方式。
4安装要求
上述4种液位计均为液位安装。 除钢带液位计外，罐为内外浮子式罐时，浮盘随着液位的上下移动而升降。 伺服液位计和磁浮液位计需要导柱。 浮子罐的浮子导向柱一般为DN200，因此可以在浮子导向柱上均匀地开设小孔，作为伺服液位计和磁浮液位计的导向柱使用。 在雷达液位计中，导柱被称为波导管，不采用波导管的话，液位计反射的是浮子表面到天线的距离。 因此，测量液位需要安装专用波导管，而且液位计天线是需要采用波导型天线的锥形和阵列型(液化石油气/液化天然气专用)天线。 钢带液位计不适用于浮子式水箱。
比较54种液位计的基本性能，(如表、所示)图3都是固定法兰安装方式。
雷达液位计通过波的反射传递液面的高度。 天线一般为喇叭口型、抛物线型、针型等，因此液位计与水箱侧壁之间存在设置距离的要求，一般来说，lm以上相对于球型水箱，水箱壁为球状且不垂直，因此雷达液位计需要设置在波导管内。 液位计天线的轴线必须与电平的反射面垂直。 罐为立式圆顶型罐时，4种液位计的安装zui简单，罐内无需保护附件。
6结语
储存系统液位计的选择应综合考虑储存介质条件、储罐形式、测量精度要求、投资要求、用户习惯等多方面因素。 以上几种常用液位计简要介绍，有望为相关技术人员提供选型参考。
差压寄存器: koeyb/chayabiansongqi /
压力控制器: koeyb/yalikongzhiqi /
验证仪表: koeyb/biozhunyibiao /
压力计: koeyb/yali yibiao /
拖缆: koeyb/tuolindaninan /
螺旋电缆: koeyb/luoxuandianlan /
参考文献: koeyb
以上就是储运系统液位计量表的选择文章的全部内容
